JPH02196628A - 電気溶着装置 - Google Patents

電気溶着装置

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JPH02196628A
JPH02196628A JP1016623A JP1662389A JPH02196628A JP H02196628 A JPH02196628 A JP H02196628A JP 1016623 A JP1016623 A JP 1016623A JP 1662389 A JP1662389 A JP 1662389A JP H02196628 A JPH02196628 A JP H02196628A
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JP
Japan
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resin
terminal
heater
resistance value
power supply
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JP1016623A
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Kenji Kawamoto
健二 川本
Jinichiro Nakamura
中村　仁一郎
Shinsuke Masuda
増田　伸介
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性樹脂からなるパイプ部材と同じく熱
可塑性樹脂からなる継手部材とを接合するに当たり、パ
イプ部材と接触する継手部材の内周面側に加熱ヒータが
設けられ、該加熱ヒータに電力供給部から電流を供給す
ることにより、前記パイプ部材と前記継手部材とを溶着
する電気溶着装置に関し、より詳細には、加熱ヒータへ
の通電時間の制御を、サイズ抵抗に基いて行うタイプの
継手部材と、樹脂流出口から流出してきた溶融樹脂圧を
検出することにより行うタイプの継手部材との両方に適
用可能とした電気溶着装置に係る。
（従来の技術） 従来の電気溶着装置によって溶着されるパイプ部材と継
手部材との一般的な接続構造を第３図に示す。
同図において、３１．３１はポリエチレン等の熱可塑性
樹脂からなる２つのパイプ部材、３２は同じ熱可塑性樹
脂からなる継手部材である。
すなわち、２つのパイプ部材３１．３１の各端部を、継
手部材３２の両端開口部から略中央までそれぞれ挿入し
、この継手部材３２の管受口の内周面側に設けられた加
熱ヒータ３０の発熱作用によって前記パイプ部材３１．
３１と前記継手部材３２とを溶着して接合するものであ
る。なお、電力供給ライン２ａ、　２ｂの先端部には接
続端子３３ａ、３３ｂが設けられ、該接続端子３３ａ、
３３ｂは、継手部材３２の外周面に突出状に形成された
前記加熱ヒータ３０の電圧印加端子３０ａ、３０ｂにそ
れぞれ着脱可能に接続される構造となっている。
このとき、パイプ部材３１．３１と継手部材３２との溶
着を確実に行うための制御手段として、従来より、第４
図に示すような電圧印加端子３０ａ（又は３０ｂ）にサ
イズ抵抗３４を取付けたタイプのものと、第６図に示す
ような樹脂流出口４４から流出してきた溶融樹脂の樹脂
圧を感知するタイプのものとが提案されている。
すなわち、第４図において、サイズ抵抗３４は絶縁部材
３５を介することにより電圧印加端子３０ａの内部に同
軸状に取付けられている。また、電圧印加端子３０ａの
外周部を囲むようにして筒状の端子受部３７が形成され
ている。一方、電力供給ライン２ａ、’ｌｂの先端部に
設けられた接続端子３３ａ、３３ｂには、前記電圧印加
端子３０ａ。
３０ｂと電気的に接続される電圧供給端子３６ａ。
３６ｂの中心部に、絶縁部材３９を介することにより前
記サイズ抵抗３４の抵抗値を検出するための検出端子３
８が取付けられている。また、接続端子３３ａ、３３ｂ
の外周部には、前記端子受部３７に外嵌することにより
、前記電圧印加端子３０ａ、３Ｑｂと前記電圧供給端子
３６ａ、３６ｂとの接続、及び前記サイズ抵抗３４と前
記検出端子３８との接続を安定的に確保するための筒状
の嵌合部４０が形成されている。
サイズ抵抗３４は、何れか一方の電圧印加端子３０ａも
しくは３０ｂ、又はその両方に設けるものとし、このサ
イズ抵抗３４の抵抗値を検出するための検出端子３８は
、電力供給ライン２ａ、２ｂをどちらの電圧印加端子３
０ａ、３０ｂに接続しても検出できるように、両方の接
続端子３３ａ。
３３ｂに取付けている。
第５図は、このような構成の電気溶着装置を模式的に示
したものであり、第３図及び第４図に示した部材（部品
）と同部材（同部品）には同符号を付している。なお、
図中の符号４１は、サイズ抵抗検出用ラインである。
一方、第６図に示すように、樹脂圧を検出するタイプの
ものには、電圧印加端子３０ａ、３０ｂにサイズ抵抗は
設けられておらず、その代わりに、電圧印加端子３０ａ
、３０ｂの近傍に、加熱ヒータ３０によって溶融された
樹脂の流出が可能な樹脂流出口４４が形成されている。
この樹脂流出口４４は、上部が開放さた有底筒状に形成
されるとともに、その底部４４ａは、加熱ヒータ３０に
よって溶融される樹脂層にまで達している。また、電圧
印加端子３０ａ及び樹脂流出口４４の周囲を囲むように
して略筒状の端子受部４５が形成されている。一方、電
力供給ライン’ｌａ、’ｌｂの先端部に設けられた接続
端子３ｓａ、　　３３ｂには、前記電圧印加端子３０ａ
、３０ｂと電気的に接続される電圧供給端子３６ｍ、３
６ｂの近傍であって前記樹脂流出口４４と対向する位置
に、圧力センサ４６が設けられている。また、電圧供給
端子３６ａ、３５ｂ及び圧力センサ４６の外周部には、
前記端子受部４５に外嵌することにより、前記電圧印加
端子３０ａ、３０ｂと前記電圧供給端子３６ａ、３６ｂ
との接続、及び前記樹脂流出口４４と前記圧力センサ４
６との配置関係を安定的に確保するための略筒状の嵌合
部４７が形成されている。
第７図は、このような構成の電気溶着装置を模式的に示
したものであり、第６図に示した部材（部品）と同部材
（同部品）には同符号を付している。なお、図中の符号
４２は圧力センサラインである。
上記した各構成において、第４図に示したサイズ抵抗３
４を取付けたタイプのものでは、取付けられたサイズ抵
抗３４の抵抗値に応じて予め通電時間が決められており
、通電開始時にこのサイズ抵抗値を検出することにより
、電力供給部に設けられたコントローラの制御によって
決められた時間だけ通電を行うようになっている。また
、第６図に示した溶融樹脂圧を感知するタイプのもので
は、通電を開始することにより、加熱ヒータ３０によっ
て溶融された樹脂が樹脂流出口４４を通って上昇し、樹
脂流出口４４の上端に位置する圧力センサ４６によって
これを感知したときに、電力供給部に設けられたコント
ローラの制御によって加熱ヒータ３０への通電を停止す
るようになっている。
（発明が解決しようとする課題） このように、パイプ部材３１．３１と継手部材３２との
溶着を確実に行うための制御手段として、サイズ抵抗３
４を取付けたタイプのものと、溶融樹脂圧を感知するタ
イプのものとが提案されているが、何れも電圧印加端子
を囲む嵌合部の形状、及び電圧供給端子と樹脂流出口と
を囲む嵌合部の形状が、タイプによって異なることから
、１台の電気溶着装置を両タイプの継手部材に共通に使
用することができないといった問題があった。
本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、継手部材の加熱ヒータにサイズ抵抗を取付けたタイプ
のものと、継手部材に形成された樹脂流出口から流出し
た溶融樹脂圧を感知するタイプのものとの両タイプに使
用可能な電気溶着装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は、熱可塑性樹脂から
なるパイプ部材と同じく熱可塑性樹脂からなる継手部材
とを接合するものであって、パイプ部材と接触する継手
部材の内周面に加熱ヒータが設けられ、該加熱ヒータの
両端は継手部材の外周面の両側部のそれぞれに突出状に
形成された電圧印加端子に接続される一方、電力供給部
から導出された電力供給ラインの先端に前記電圧印加端
子と接続するための接続端子が設けられ、該接続端子と
前記電圧印加端子とを接続して、電力供給部より加熱ヒ
ータに電流を供給することにより、前記パイプ部材と前
記継手部材とを溶着する電気溶着装置において、前記接
続端子には、前記電圧印加端子の何れか一方に取付けら
れたサイズ抵抗の抵抗値を検出するための抵抗値検出部
が設けられるとともに、前記電圧印加端子の近傍に形成
された樹脂流出口から流出してきた樹脂を感知するため
の圧力センサが設けられ、一方、前記電力供給部には、
前記抵抗値検出部によって検出された抵抗値に基いて前
記加熱ヒータへの通電時間を制御する時間制御ブロック
と、前記圧力センサによって樹脂圧力が感知されたとき
に前記加熱ヒータへの通電を停止する制御を行うセンサ
制御ブロックとが設けられたものである。
（作用） 電力供給ラインの先端部に設けられた接続端子に、継手
部材に形成された一対の電圧印加端子の何れか一方に取
付けられたサイズ抵抗の抵抗値を検出するための抵抗値
検出部を設けるとともに、前記電圧印加端子の近傍に形
成された樹脂流出口から流出してきた樹脂の圧力を感知
するための圧力センサを設ける。また、サイズ抵抗を取
付けた電圧印加端子を囲むように形成された端子受部の
形状と、樹脂流出口と電圧印加端子とを囲むように形成
された端子受部の形状とを同形状とする。
そして、抵抗値検出部と圧力センサとを備えた接続端子
の形状を、前記端子受部に外嵌可能な形状とする。
一方、電力供給部には、前記抵抗値検出部によって検出
された抵抗値に基いて前記加熱ヒータへの通電時間を制
御する時間制御ブロックと、前記圧力センサによって溶
融樹脂圧を感知したときに前記加熱ヒータへの通電を停
止する制御を行うセンサ制御ブロックとを設ける。
これにより、本発明の電気溶着装置における接続端子は
、電圧印加端子にサイズ抵抗を取付けたタイプの継手部
材と、電圧印加端子の近傍に樹脂流出口が形成されたタ
イプの継手部材との両方に着脱可能となり、また、電圧
供給部内においても、通電時間制御ブロックとセンサ制
御ブロックとの両方を備えていることから、上記した両
タイプの継手部材によるパイプ部材の接続が１台の電気
溶着装置で可能となる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の電気溶着装置を構成する主に電力供給
部の概略ブロック線図を示し、第２図は同電力供給部の
主に接続端子部分の構成を模式的に示している。なお、
継手部材等の構造において、前記した従来のものと同様
の部材については、必要に応じて同図に付した符号を用
いて説明を行う。
第１図において、１は入力端子３，３から入力された商
用電源であるＡＣＩＱＯＶの交流電圧を例えばＤＣ４０
Ｖの直流電圧に変換する定電圧回路、２ａ、　　２ｂは
定電圧回路１からの直流電圧を加熱ヒータ３０に供給す
るための電力供給ライン、３３ａ、３３ｂは前記加熱ヒ
ータ３０の両端に取付けられた電圧印加端子３０ａ、３
０ｂに電力供給ライン２ａ、２ｂを接続するための接続
端子である。電力供給ライン２ａ、２ｂには、定電圧回
路１からの通電のｏＮｌｏｐｐＩＩＩｍを行うための例
えばマグネットスイッチ５．５が設けられている。
一方、接続端子３３ａ、３３ｂには、第２図に示すよう
に、電圧印加端子３０ａ、３０ｂと電気的に接続するた
めの電圧供給端子３６ａ、３６ｂの中心部に、サイズ抵
抗３４の抵抗値を検出するための検出端子３８が設けら
れている。また、電圧供給端子３６ａ、３６ｂの近傍に
は、継手部材３２の樹脂流出口４４から流出してくる溶
融樹脂を検出するための圧力センサ４６が設けられてい
る。圧力センサ４６は、通常はＯＮ状態となっているス
イッチによって構成されている。サイズ抵抗３４の抵抗
値は、図中の抵抗検出ラインＣと共通ライ゛ンｂとによ
って取り出され、圧力センサ４６の感知信号は、圧力セ
ンサラインｄと共通ラインｂとによって取り出される。
すなわち、抵抗検出ラインＣ及び共通ラインｂは、その
アナログ人力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路
６に導かれており、圧力センサラインｄ及び共通ライン
ｂは、その入力信号のレベルをデジタルレベルに変換す
るデジタルレベル変換回路７に導かれている。
ｒＨＪ又はｒＬＪのレベル信号を示すデジタルレベル変
換回路７の出力は、センサ制御ブロック９に導かれてお
り、センサ制御ブロック９の制御出力は、マグネットス
イッチ５に導かれている。
また、サイズ抵抗３４の抵抗値を示すＡ／Ｄ変換回路６
の出力は、センサ制御ブロック９と時間制御ブロック８
とに導かれており、時間制御ブロック８の制御出力は、
マグネットスイッチ５に導かれている。
時間制御ブロック８とカウンタ１０とは双方向性の接続
となっており、カウンタ１０は時間制御ブロック８から
のカウント開始命令によってカウントを開始するととも
に、時間制御ブロック８はカウンタ１０からのカウント
信号に基いて所定の時間を計測するようになっている。
また、時間制御ブロック８とメモリ１１とは、メモリ１
１から時間制御ブロック日への単方向性の接続となって
おり、時間制御ブロック８は、Ａ／Ｄ変換回路６からの
信号に基いて、メモリ１１に記憶された情報を適宜読み
出すようになっている。
メモリ１１には、サイズ抵抗３４の抵抗値に対応して予
め設定された通電時間が記憶されている。
すなわち、加熱ヒータ３０への最適な通電時間は、継手
部材３２の形状等によって種々異なることから、使用す
る継手部材３２の通電時間をこのサイズ抵抗３４の抵抗
値を検出することによって認識できるようになっている
。
なお、図示は省略しているが、接続端子３３ａ。
３３ｂを電圧印加端子３０ａ、３０ｂに安定的に接続す
るための嵌合部の形状は、第６図に示した溶融樹脂圧を
感知するタイプの継手部材の嵌合部４７と同形状とし、
また、サイズ抵抗の抵抗値を検知するタイプの端子受部
３７の形状を、第６図に示した溶融樹脂圧を感知するタ
イプの端子受部４５の形状と同形状とすることにより、
電力供給ライン２ａ、２ｂに設けられた接続端子３３ａ
。
３３ｂを、両タイプの継手部材３２の何れにも接続可能
とすることができる。
次に、上記構成の電気溶着装置の動作を、サイズ抵抗３
４が設けられた継手部材３２を用いてパイプ部材３１．
３１を接続する場合と、樹脂流出口４４が設けられた継
手部材３２を用いてパイプ部材３１．３１を接続する場
合とに分けて説明する。
まず、電力供給ライン２ａ、２ｂの接続端子３３ａ、３
３ｂを、サイズ抵抗３４が設けられた継手部材３２の電
圧印加端子ａｏａ、３０ｂに接続する。このとき、サイ
ズ抵抗３４が介挿されていることから、Ａ／Ｄ変換回路
６はその抵抗値に応じたレベルのデジタル信号を時間制
御ブロック８とセンサ制御ブロック９とに送出する。セ
ンサ制御ブロック９は、抵抗値ゼロを示す信号が入力さ
れたときにのみその動作を開始するブロックであること
から、この場合には、制御信号を送出しないモードに留
まることになる。一方、時間制御ブロック８は、Ａ／Ｄ
変換回路６からのレベル信号に基いてカウンタ１０を起
動するとともに、スイッチＯＮ信号をマグネットスイッ
チ５に送出することにより、８亥マグネットスイッチ５
をＯＮとして、力■熱ヒータ３０への通電を開始する。
これと同時に、時間制御ブロック８は、入力された抵抗
値を示すレベル信号に対応した通電時間情報をメモリ１
１より読み出す。そして、カウンタ１０によってカウン
トアツプされた時間がメモリ１１から読み出された通電
時間と一致するまで加熱ヒータ３ｏへの通電を継続し、
カウントアンプされた時間が読み出された通電時間と一
致したとき、スイッチＯＦＦ信号をマグネットスイッチ
５に送出することにより、該マグネットスイッチ５をＯ
ＦＦとして、加熱ヒータ３０への通電を停止する。
次に、電力供給ライン２ａ、　２ｂの接続端子３３ａ、
３３ｂを、樹脂流出口４４が形成された継手部材３２の
電圧印加端子３０ａ、３０ｂに接続する。この場合には
、サイズ抵抗３４が介挿されていないことから、Ａ／Ｄ
変換回路６からは抵抗値ゼロを示す信号が時間制御ブロ
ック８とセンサ制御ブロック９とに送出されることにな
る。時間制御ブロック８は、抵抗値ゼロを示す信号が入
力されたときにはその動作を停止するブロックであるこ
とから、この場合には、制御信号を送出しないモードに
留まることになる。一方、センサ制御ブロック９は、抵
抗値ゼロを示す信号が入力されたときにその動作を開始
するブロックであることから、この場合には、スイッチ
ＯＮ信号をマグネットスイッチ５に送出することにより
、該マグネットスイッチ５をＯＮとして、加熱ヒータ３
０への通電を開始する。この後、加熱ヒータ３０の発熱
作用によって継手部材３２の樹脂が溶融することにより
溶着が進行するとともに、溶融樹脂の一部が樹脂流出口
４４内を上昇して圧力センサ４６に達するまで、加熱ヒ
ータ３０への通電が行われる。そして、溶融樹脂によっ
て圧力センサ４６がＯＦＦとなったとき、サン七制御ブ
ロック９はスイッチＯＦＦ信号をマグネットスイッチ５
に送出することにより、該マグネットスイッチ５をＯＦ
Ｆとして、加熱ヒータ３０への通電を停止する。
なお、接続端子３３ａ、３３ｂが電圧印加端子３０ａ、
３０ｂに接続されていない状態では、Ａ／Ｄ変換回路６
から時間制御ブロック８に入力される信号は、抵抗値■
を示す信号であることから、この場合にも、時間制御ブ
ロック８は、接続端子３３ａ、３３ｂが接続されていな
いとして、制御信号を送出しないモードに留まるように
なっている。
また、上記実施例では、時間制御ブロック８、センサ制
御ブロック９、カウンタ１０及びメモリ１１を用いて加
熱ヒータ３ｏの通電制御を行うようにしているが、これ
ら各ブロックでの処理をマイクロコンピュータ内におい
てソフトウェア的に処理することが可能である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の電気溶着装置によれば、
接続端子に、電圧印加端子の何れか一方に取付けられた
サイズ抵抗の抵抗値を検出するための抵抗値検出部を設
けるとともに、電圧印加端子の近傍に形成された樹脂流
出口から流出してきた樹脂を感知するための圧力センサ
を設け、一方、電力供給部には、前記抵抗値検出部によ
って検出された抵抗値に基いて加熱ヒータへの通電時間
を制御する時間制御ブロックと、圧力センサによって樹
脂圧力が感知されたときに加熱ヒータへの通電を停止す
る制御を行うセンサ制御ブロックとを設けたので、本発
明の電気溶着装置１台で、電圧印加端子にサイズ抵抗を
取付けたタイプの継手部材と、樹脂流出口から流出して
きた溶融樹脂の樹脂圧を感知するタイプの継手部材との
両方に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電気溶着装置を構成する主に電力供給
部の概略ブロック線図、第２図は同電力供給部の主に接
続端子部分の構成を模式的に示した図、第３図は本発明
の電気溶着装置によって溶着される継手部材とパイプ部
材との接続構造を示す図、第４図は電圧印加端子にサイ
ズ抵抗を取付けたタイプの継手部材とこの電圧印加端子
に接続される接続端子との構造を示す一部拡大した断面
図、第５図は第４図に示した継手部材と接続端子との電
気的構成を模式的に示した図、第６図は溶融樹脂の樹脂
圧を感知するタイプの継手部材とこの継手部材の電圧印
加端子に接続される接続端子との構造を示す一部拡大し
た断面図、第７図は第６図に示した継手部材と接続端子
との電気的構成を模式的に示した図である。 １・・・定電圧回路 ５・・・マグネットスイッチ ６・・・Ａ／Ｄ変換回路 ７・・・デジタルレベル変換回路 ８・・・時間制御ブロック ９・・・センサ制御ブロック １０・・・カウンタ １１・・・メモリ ３０・・・加熱し−タ ３０ａ、３０ｂ・・・電圧印加端子 ３３ａ、３３ｂ・・・接続端子 ＩＩ３図 特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）馨 第４図 第６図 第５図 ＩＩ７図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）熱可塑性樹脂からなるパイプ部材と同じく熱可塑性
    樹脂からなる継手部材とを接合するものであって、パイ
    プ部材と接触する継手部材の内周面側に加熱ヒータが設
    けられ、該加熱ヒータの両端は継手部材の外周面の両側
    部のそれぞれに突出状に形成された電圧印加端子に接続
    される一方、電力供給部から導出された電力供給ライン
    の先端に前記電圧印加端子と接続するための接続端子が
    設けられ、該接続端子と前記電圧印加端子とを接続して
    、電力供給部より加熱ヒータに電流を供給することによ
    り、前記パイプ部材と前記継手部材とを溶着する電気溶
    着装置において、 前記接続端子には、前記電圧印加端子の何 れか一方に取付けられたサイズ抵抗の抵抗値を検出する
    ための抵抗値検出部が設けられるとともに、前記電圧印
    加端子の近傍に形成された樹脂流出口から流出してきた
    樹脂を感知するための圧力センサが設けられ、 一方、前記電力供給部には、前記抵抗値検 出部によって検出された抵抗値に基いて前記加熱ヒータ
    への通電時間を制御する時間制御ブロックと、前記圧力
    センサによって樹脂圧力が感知されたときに前記加熱ヒ
    ータへの通電を停止する制御を行うセンサ制御ブロック
    とが設けられたことを特徴とする電気溶着装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03178426A (ja) * 1988-07-21 1991-08-02 Mitsui Petrochem Ind Ltd エレクトロフュージョン継手の融着並びにその確認方法及びそのための継手
JP2004503416A (ja) * 2000-07-19 2004-02-05 テレズィゴロジー　インク オンボード技術、例えば強化システム内蔵パネル又はパイプ等の多機能製品
CN104816467A (zh) * 2015-04-24 2015-08-05 东南大学 一种电熔管件智能焊接方法

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CN104816467B (zh) * 2015-04-24 2017-02-01 东南大学 一种电熔管件智能焊接方法

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