JPH02196630A - 電気溶着装置 - Google Patents

電気溶着装置

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JPH02196630A
JPH02196630A JP1016625A JP1662589A JPH02196630A JP H02196630 A JPH02196630 A JP H02196630A JP 1016625 A JP1016625 A JP 1016625A JP 1662589 A JP1662589 A JP 1662589A JP H02196630 A JPH02196630 A JP H02196630A
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健二 川本
Jinichiro Nakamura
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Shinsuke Masuda
増田　伸介
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Sekisui Chemical Co Ltd
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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り、パイ
プ部材と接触する継手部材の表面に加熱要素が設けられ
、該加熱要素に電流を供給することによって前記パイプ
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、パイプ部材と継手部材との溶着異常を検
出する装置に係る。
（従来の技術） 従来より、パイプ部材と継手部材との溶着異常を検出す
る装置は種々提案されている。
ここでいう溶着異常とは、例えばパイプ部材の両端が継
手部材の奥まで十分に挿入されていなかったり、パイプ
部材の挿入先端部が斜めにカットされていたりして、継
手部材に挿入された両パイプ部材の先端部間に隙間が発
生した場合に、この状態で加熱要素に通電を行うときに
発生する異常をいう。
すなわち、パイプ部材の挿入されていない部分では、継
手部材の表面に設けられた加熱要素が樹脂の溶融に伴っ
て動いてしまい、短絡するといったことが発生する。こ
のため、抵抗値が小さくなることから、加熱素子に流れ
る電流が増大し、この結果、パイプ部材と継手部材との
溶着強度が充分に得られないこととなる。
このような溶着異常を検出する従来の電気溶着装置とし
て、例えば特開昭６１−２７４９２０号公報（以下、引
例１という。）及び特開昭６２−１１６１２８号公報（
以下、引例２という。）のものが提案されている。
引例１に示された装置は、溶着過程の異常を監視するた
めに、管継手に設けられた加熱エレメントに流れる電流
を一定時間間隔で測定するもので、予めコンピュータの
メモリに記憶された正常溶着時のデータと測定データと
を比較し、測定データが正常溶着時のデータから一定範
囲を越えた場合に異常と判断するものである。
また、引例２に示された装置は、溶着異常の検出方法と
して供給電流の変化を常時監視するもので、直前に測定
された電流値と今回測定された電流値とを随時比較し、
今回の電流値が前回の電流値より少しでも増加した場合
に異常と判断するものである。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した引例１の電気溶着装置では、コ
ンピュータのメモリに正常な溶着過程の電流データを予
め記憶させなければならないが、このデータは各加熱エ
レメント毎に、かつ各時間毎に用意しなければならない
ので、メモリに記憶させるデータ量が膨大になるといっ
た問題があった。また、溶着時の外気温度によって加熱
エレメントの抵抗値が変わり、これによって加熱エレメ
ントに流れる電流値も変わるので、精度的にも問題があ
った。
また、引例２の電気溶着装置は、直前に測定された電流
値と今回測定された電流値とを随時比較するために、電
流が少しずつ増加する場合には、異常を判断しにくいと
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
、加熱要素に流れる電流測定値の最小値を常時記憶して
おき、その最小値よりも大きな電流が流れた場合に溶着
異常と判断することにより、より正確な溶着異常の検出
を可能とした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
とを接合するに当り、パイプ部材と接触する継手部材の
表面に加熱要素が設けられ、該加熱要素に電流を供給す
ることによって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、前記加熱要素への供給電流
を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段による最
初の測定値を一時記憶するとともに、前記電流測定手段
によって所定時間後に測定された電流値が一時記憶され
た前回の測定値よりも小さいときには、その記憶内容を
更新することにより、今回の測定値を最小値として記憶
する記憶手段と、該記憶手段に記憶された最小値を示す
電流値とその所定時間後に測定された電流値とを比較し
、その所定時間後に測定された電流値が記憶手段に記憶
された最小値を示す電流値よりも大きいときには、プラ
ス１をカウントするカウント手段とを備え、前記カウン
ト手段によって１乃至複数回カウントアップしたときに
、前記パイプ部材と前記継手部材との溶着異常と判断す
るようになされたものである。
（作用） 電流測定手段により測定された加熱要素への供給電流は
、その測定が最初の測定であるときには、比較基準値と
して、−旦記憶手段に記憶される。
そして、電流測定手段によって測定された所定時間後の
電流値と記憶手段に記憶された前回の電流値とを比較し
、その比較結果により、今回測定された電流値が前回の
電流値よりも小さいときには、その記憶内容を更新する
ことにより、今回の電流値を最小値として記憶手段に記
憶する。そして、記憶手段に記憶された最小値を示す電
流値とその所定時間後に測定された電流値とを比較した
結果、その所定時間後に測定された電流値が記憶手段に
記憶された最小値を示す電流値よりも大きいときには、
カウント手段によってプラス１をカウントアップする。
そして、このカウント手段によって１乃至複数回カウン
トアップしたときに、パイプ部材と継手部材との溶着異
常と判断し、その後の処理、例えば溶着作業の中止や溶
着異常を知らせるブザーを鳴らす等の処理を行う。
溶着異常と判断するためのカウント手段によるカウント
回数を、１回に設定した場合には、全ての異常を確実に
検出できる反面、計測装置自体の誤差や異常をも溶着異
常と判断する可能性がある。
このような誤った検出は、カウント手段によるカウント
回数を２回以上に設定することにより防ぐことができる
が、カウント回数をあまり増やすと、今度は不良品まで
良品と判断する可能性が出てくることから、検出に要す
る時間をも考慮するならば、その回数は２乃至５回程度
が好適である。
因みに、溶着異常を判断するために、本発明者らが行っ
た実験結果の一例を第４図乃至第６図に示す。
第４図は、継手部材へのパイプ部材の両端部の押入量を
、略中央位置まで挿入した適正時の挿入量の略半分程度
とした状態（より具体的には、内径約（ｉｃｅ、長さ約
１０ｃｍの継手部材の中央位置から約２．４ａｍ浅く挿
入した状態）において、加熱ヒータに通電を行った場合
の電流変化を示し、第５図は、同じく挿入量を、第４図
に示した条件よりさらに一段階浅くした状態（具体的に
は、継手部材の中央位置から約２．８ａｍ浅く挿入した
状！４Ｂ）において、加熱ヒータに通電を行った場合の
電流変化を示している。また、第６図は、パイプ部材の
挿入量は適正量、すなわち継手部材の略中央位置まで挿
入するとともに、パイプ部材の挿入先端部を斜めに切断
（具体的には、約１８″の角度をもって切断）した状態
において、加熱ヒータに通電を行った場合の電流変化を
示している。
各データから明らかなように、正常時には確実に減少し
てゆく電流値（図示は省略している。）が、異常時には
一転して増加する傾向となる。これにより、供給電流の
最小値を比較基準値として用い、この値から許容範囲（
例えば、最小値の＋１０％の範囲）越えた電流値を、一
定時間測定した場合に異常と判断することが可能である
ことが分かる。
（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の概略ブロック線図を示
し、第２図は同装置によって溶着されるパイプ部材と継
手部材との接続構造を示している。
第１図において、１はコイル状の加熱ヒータ、２はこの
加熱ヒータ１に電力供給ライン２ａ、２ｂを介して電力
を供給する電力供給部、３は電力供給ライン２ｂに設け
られた電流センサであり、この電流センサ３は、出力電
流を検出するとともに、該電流に比例した電圧に変換し
て出力するものである。また、４は交流電圧をその実効
値に比例した直流電圧に変換する交流／直流変換器、５
は直流電圧をマイクロプロセッサ６が読み取れるデジタ
ルコードに変換するＡ／Ｄ変換器、７は前記マイクロプ
ロセッサ６によって処理された情報を記憶するメモリで
ある。
すなわち、一定電圧を供給する電力供給部２の出力は、
電力供給ライン２ａ、２ｂを介することにより、加熱し
−タ１の両端にそれぞれ導かれており、一方の電力供給
ライン２ｂに設けられた電流センサ３の出力は、その入
力を直流電圧に変換する交流／直流変換器４に導かれて
いる。また、交流／直流変換器４の出力は、Ａ／Ｄ変換
器５を介することにより、マイクロプロセッサ６の制御
入力に導かれている。マイクロプロセッサ６とメモリ７
とは双方向性の接続となっており、メモリ７はＡ／Ｄ変
換器５からの入力に基いて処理された情報を適宜記憶す
るとともに、マイクロプロセッサ６は、メモリ７に記憶
された情報を適宜読み出すようになっている。また、マ
イクロプロセッサ６の出力は、制御信号として、電力供
給部２に導かれている。
このように構成された電気溶着装置は、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１１．１１の
各端部を、同じ熱可塑性樹脂からなる継手部材１２０両
端両端部から略中央までそれぞれ挿入し、この継手部材
１２の管受口の内周面側に設けられた前記加熱ヒータ１
の発熱作用によって前記パイプ部材１１．１１と前記継
手部材１２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１３ａ、
１３ｂが設けられ、該接続端子１３ａ、１３ｂは、継手
部材１２の外周面に突出状に形成された前記加熱ヒータ
１の電圧印加端子１ａ、ｌｂにそれぞれ着脱可能に接続
されている。
次に、上記構成の電気溶着装置の動作を第３図のフロー
チャートを参照して説明する。
電力供給部２からは、電力供給ライン２ａ、２ｂを介し
て加熱ヒータ１に電流が供給されている。
電流センサ３は、このときの供給電流を検出し、その検
出電流に比例した交流電圧に変換して交流／直流変換器
４に出力する。交流／直流変換器４は、交流電圧をその
実効値に比例した直流電圧に変換してＡ／Ｄ変換器５に
供給し、Ａ／Ｄ変換器５はこの直流電圧をマイクロプロ
セッサ６が読み取れるコードに変換した後、該マイクロ
プロセッサ６の制御人力に供給している。
マイクロプロセッサ６内では、前記Ａ／Ｄ変換器５を介
して入力された電流値が、正常溶着時に流れる電流値か
異常溶着時に流れる電流値かをチエツクし、異常溶着時
の電流値であると判断したときには、電力供給部２に対
して動作停止を示す制御信号を送出することにより、該
電力供給部２の動作を停止する処理を行う。また、図示
は省略しているが、溶着異常を知らせるためのブザーを
鳴らす等の処理を行う。このような処理は、マイクロプ
ロセッサ６内でソフトウェア的に行われる。
すなわち、マイクロプロセッサ６に入力される電流値が
、電流センサ３による最初の測定値であるときには、そ
の後の比較基準値として、−旦メモリ７に記憶する。こ
の状態において、次に電流センサ３によって検出された
電流値が、交流／直流変換器４及びＡ／Ｄ変換器５を介
することにより、マイクロプロセッサ６に入力されると
、マイクロプロセッサ６は、Ａ／Ｄ変換器５から送られ
てきた電流値を一旦サンプリングしくステップ■）、次
にこのサンプリングした電流値と、メモリ７に記憶され
た前回の電流値とを比較する（ステップ■）。そして、
その比較結果により、今回測定された電流値が前回の電
流値よりも小さいときには、メモリ７の記憶内容を更新
することにより、今回の測定値を最小値としてメモリ７
に記憶する（ステップ■）。
一方、ステップ■において、メモリ７に記憶された最小
値を示す電流値と、その後に電流センサ３によって測定
された電流値とを比較した結果、その後に測定された電
流値がメモリ７に記憶された電流値よりも大きいときに
は、ステップ■の動作に移行し、その測定した電流値が
、メモリ７に記憶された最小値を示す電流値よりも１１
０％以上大きな値であるかを判断し、１１０％以上大き
な値である場合には、プラス１をカウントアップする。
そして、次の判断において再び１１０％以上大きな値で
ある場合には、プラス２とカウントアップし、このカウ
ント数が５回以上となった場合には、溶着異常と判断し
て（ステップ■）、ステップ■に移行する。そして、こ
のようにして異常と判断すると、ステップ■において異
常処理を行う、すなわち、マイクロプロセッサ６より電
力供給部２に動作停止命令を示す制御信号を送出し、電
力供給部２の動作を停止して、加熱ヒータ１への電力の
供給を停止する。又は、図示は省略しているが、警報ブ
ザーを鳴らすことにより、作業者に溶着異常を知らせる
等の処理を行う。
このような異常判定ルーチンを例えば１秒間に１回走ら
せることにより、最小値の１１０％以上の電流が５秒以
上流れた場合に異常と判断することができる。
なお、上記実施例では、異常判定の精度を向上させるた
めに、最小値から＋１０％の許容範囲を設けているが、
この許容範囲は＋１０％に限定されるものではなく、例
えば＋５％又は０％等とすることが可能である。また、
上記実施例では、カウント回数を５回として説明してい
るが、その使用目的に応じ、例えば溶着異常を厳格に判
定しなければならない場合には、カウント回数を１回と
し、比較的余裕をもって判断してもよい場合には、その
カウント回数を５回以上と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、
電流の変化の最小値を常に記憶しておき、その最小値を
示す電流値を基準として、その後の電流の増加を判定す
るようにしたので、その増加の度合いに関係なく、確実
に溶着異常を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電気溶着装置の電気的構成を示すブロ
ック線図、第２図は同装置によって溶着されるパイプ部
材と継手部材との接続構造を示す図、第３図は同装置の
動作を説明するためのフローチャート、第４図乃至第６
図はパイプ部材と継手部材との種々の接続不良状態にお
ける供給電流の測定結果を示す曲線図である。 １・・・加熱ヒータ　　　２・・・電力供給部３・・・
電流センサ　　　４・・・交流／直流変換器５・・・Ａ
／Ｄ変換器　　６・・・マイクロプロセッサ７・・・メ
モリ 特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣１）　馨 第１図 第２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に当り、パイプ部材
    と接触する継手部材の表面に加熱要素が設けられ、該加
    熱要素に電流を供給することによって前記パイプ部材と
    前記継手部材とを溶着する電気溶着装置において、 前記加熱要素への供給電流を測定する電流 測定手段と、 前記電流測定手段による最初の測定値を一 時記憶するとともに、前記電流測定手段によって所定時
    間後に測定された電流値が一時記憶された前回の測定値
    よりも小さいときには、その記憶内容を更新することに
    より、今回の測定値を最小値として記憶する記憶手段と
    、該記憶手段に記憶された最小値を示す電流 値とその所定時間後に測定された電流値とを比較し、そ
    の所定時間後に測定された電流値が記憶手段に記憶され
    た最小値を示す電流値よりも大きいときには、プラス１
    をカウントするカウント手段とを備え、 前記カウント手段によって１乃至複数回カ ウントアップしたときに、前記パイプ部材と前記継手部
    材との溶着異常と判断するようになされたことを特徴と
    する電気溶着装置。
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