JP2638112B2 - 電気融着の制御装置および方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電気融着の制御装置および方法に関し、特
に電熱線を埋め込んだ継手に通電してたとえばPE,PPあ
るいはEPPB等の合成樹脂からなるたとえばガスや水道の
ための導管（以下「合成樹脂製導管」）とその継手とを
融着する際の通電時間の制御装置および方法に関する。
に電熱線を埋め込んだ継手に通電してたとえばPE,PPあ
るいはEPPB等の合成樹脂からなるたとえばガスや水道の
ための導管（以下「合成樹脂製導管」）とその継手とを
融着する際の通電時間の制御装置および方法に関する。
従来、このような電気融着（Electo−Fusion）のため
の継手にはその端部内壁に電熱線が埋め込まれていて、
合成樹脂製導管をその継手に嵌め合わせた後、電熱線に
通電して発熱して、両者を溶融接合（融着）している。
このようなEF継手において電熱線の種類（抵抗率ないし
比抵抗）を個々の管径によって変えるのは煩雑であるた
め、継手の管径によって電熱線の長さすなわち抵抗値が
個々に違っている。一方、良好な融着のためには、継手
および合成樹脂製導管の両方が適当に溶融する必要があ
り、したがって抵抗値の違いを考慮すれば、管径に応じ
て電熱線に通電する時間を制御する必要がある。
の継手にはその端部内壁に電熱線が埋め込まれていて、
合成樹脂製導管をその継手に嵌め合わせた後、電熱線に
通電して発熱して、両者を溶融接合（融着）している。
このようなEF継手において電熱線の種類（抵抗率ないし
比抵抗）を個々の管径によって変えるのは煩雑であるた
め、継手の管径によって電熱線の長さすなわち抵抗値が
個々に違っている。一方、良好な融着のためには、継手
および合成樹脂製導管の両方が適当に溶融する必要があ
り、したがって抵抗値の違いを考慮すれば、管径に応じ
て電熱線に通電する時間を制御する必要がある。
このような時間制御の方法の種々の例が、たとえば、
昭和58年８月４日付で出願公開された特開昭58−131025
号、昭和60年10月７日付で出願公開された特開昭60−19
8224号、あるいは昭和61年12月５日付で出願公開された
特開昭61−274920号等において、開示されている。
昭和58年８月４日付で出願公開された特開昭58−131025
号、昭和60年10月７日付で出願公開された特開昭60−19
8224号、あるいは昭和61年12月５日付で出願公開された
特開昭61−274920号等において、開示されている。
第１の従来技術は、異なる管径毎に異なる抵抗値を有
する認識抵抗を付加し、その認識抵抗の抵抗値を認識し
てそれに応じて予め決められている時間をカウンタに設
定し、そのカウンタによって通電時間を制御するもので
ある。
する認識抵抗を付加し、その認識抵抗の抵抗値を認識し
てそれに応じて予め決められている時間をカウンタに設
定し、そのカウンタによって通電時間を制御するもので
ある。
第２の従来技術は、センサによって溶融状態を検知
し、その溶融状態が所定の状態になると、通電を遮断す
るものである。
し、その溶融状態が所定の状態になると、通電を遮断す
るものである。
第３の従来技術は、税所に流れた電流レベルと予め判
明している各管径毎の電流レベルとを比較し、その比較
によって通電する全体時間を制御するものである。
明している各管径毎の電流レベルとを比較し、その比較
によって通電する全体時間を制御するものである。
第１および第３の従来技術は、電熱線の電気的特性に
着目してそれに応じた通電時間制御を行うものであり、
第２の従来技術は、溶融時の体積変化に着目して通電時
間制御を行うものである。第１および第２の従来技術で
は、特別な認識抵抗やセンサを付加する必要があり、合
成樹脂製導管や継手の製造が煩瑣になる。これに対し
て、第３の従来技術では、そのよう付加装置は省略でき
るものの、本格的な通電に先立って電流レベルの比較を
行う必要があり、制御が複雑になる。
着目してそれに応じた通電時間制御を行うものであり、
第２の従来技術は、溶融時の体積変化に着目して通電時
間制御を行うものである。第１および第２の従来技術で
は、特別な認識抵抗やセンサを付加する必要があり、合
成樹脂製導管や継手の製造が煩瑣になる。これに対し
て、第３の従来技術では、そのよう付加装置は省略でき
るものの、本格的な通電に先立って電流レベルの比較を
行う必要があり、制御が複雑になる。
この発明の１つは、簡単にいえば、電熱線が埋設され
た継手と合成樹脂製導管とを電気融着するための制御装
置であって、電熱線に印加されるべき電源を発生するた
めの電源発生手段、継手の種別を入力するための種別デ
ータ入力手段、継手の種別毎にデューティ比および通電
時間を含む制御データを予め設定しておく記憶手段、種
別データ入力手段から与えられた種別に応じて記憶手段
から読み出した制御データに基づいてデューティ比およ
び通電時間のデータを出力するためのデータ出力手段、
および電源発生手段の電源を通電時間の間デューティ比
に従って繰り返し断続するための断続手段を備える、電
気融着の制御装置である。
た継手と合成樹脂製導管とを電気融着するための制御装
置であって、電熱線に印加されるべき電源を発生するた
めの電源発生手段、継手の種別を入力するための種別デ
ータ入力手段、継手の種別毎にデューティ比および通電
時間を含む制御データを予め設定しておく記憶手段、種
別データ入力手段から与えられた種別に応じて記憶手段
から読み出した制御データに基づいてデューティ比およ
び通電時間のデータを出力するためのデータ出力手段、
および電源発生手段の電源を通電時間の間デューティ比
に従って繰り返し断続するための断続手段を備える、電
気融着の制御装置である。
この発明の他の１つは、簡単にいえば、電熱線が埋設
された継手と合成樹脂製導管とを電気融着するための制
御方法であって、（ａ）継手の種別毎にデューティ比お
よび通電時間を含む制御データを予め記憶手段に設定
し、（ｂ）継手の種別を表す種別データを入力し、
（ｃ）種別データに応じて記憶手段から読み出した制御
データに基づいてデューティ比および通電時間のデータ
を出力し、そして（ｄ）電源を通電時間の間デューティ
比に従って繰り返し断続する、電気融着の制御方法であ
る。
された継手と合成樹脂製導管とを電気融着するための制
御方法であって、（ａ）継手の種別毎にデューティ比お
よび通電時間を含む制御データを予め記憶手段に設定
し、（ｂ）継手の種別を表す種別データを入力し、
（ｃ）種別データに応じて記憶手段から読み出した制御
データに基づいてデューティ比および通電時間のデータ
を出力し、そして（ｄ）電源を通電時間の間デューティ
比に従って繰り返し断続する、電気融着の制御方法であ
る。
たとえば個々の継手に貼付されたバーコードラベルを
ライトペンによって読み取り、たとえば管種および管径
等の種別データが入力される。たとえばマイクロコンピ
ュータのROMのような記憶手段には、継手の種別毎に、
電熱線に印加すべき電源のデューティ比および全体の通
電時間含む制御データが予め設定されている。上述のよ
うにして種別データが入力されると、データ出力手段
は、記憶手段からその種別に応じたデューティ比および
通電時間のデータを読み出し、そのデータを必要に応じ
て変更し（たとえば、環境温度に基づいて）、デューテ
ィ比および通電時間のデータを出力する。そして、たと
えばマイクロコンピュータのような断続手段が、データ
出力手段から出力された通電時間の間、電源発生手段か
らの電源を、データ出力手段から出力されたデューティ
比に従って、繰り返し断続する。したがって、継手の電
熱線に印加される電源のデューティ比および全体の通電
時間が制御される。電源が交流の場合、全体の通電時間
のみならず、単位時間当たりのサイクル数が制御され
る。直流の場合、同様に、デューティ比と通電時間とが
制御される。
ライトペンによって読み取り、たとえば管種および管径
等の種別データが入力される。たとえばマイクロコンピ
ュータのROMのような記憶手段には、継手の種別毎に、
電熱線に印加すべき電源のデューティ比および全体の通
電時間含む制御データが予め設定されている。上述のよ
うにして種別データが入力されると、データ出力手段
は、記憶手段からその種別に応じたデューティ比および
通電時間のデータを読み出し、そのデータを必要に応じ
て変更し（たとえば、環境温度に基づいて）、デューテ
ィ比および通電時間のデータを出力する。そして、たと
えばマイクロコンピュータのような断続手段が、データ
出力手段から出力された通電時間の間、電源発生手段か
らの電源を、データ出力手段から出力されたデューティ
比に従って、繰り返し断続する。したがって、継手の電
熱線に印加される電源のデューティ比および全体の通電
時間が制御される。電源が交流の場合、全体の通電時間
のみならず、単位時間当たりのサイクル数が制御され
る。直流の場合、同様に、デューティ比と通電時間とが
制御される。
この発明によれば、継手の電熱線に印加される電源の
デューティ比と全体の通電時間とが制御されるので、個
々の継手の電熱線の抵抗値が違った場合でも、その抵抗
値に最適の電力が与えられ、したがって、確実かつ効率
的に電気融着が可能になる。
デューティ比と全体の通電時間とが制御されるので、個
々の継手の電熱線の抵抗値が違った場合でも、その抵抗
値に最適の電力が与えられ、したがって、確実かつ効率
的に電気融着が可能になる。
しかも、管種および／または管径のような継手の種別
データを入力するだけでよく、先の従来技術のように、
継手や合成樹脂製導管に余計な付加手段を設ける必要が
ないし、また制御の煩雑されるも回避できる。
データを入力するだけでよく、先の従来技術のように、
継手や合成樹脂製導管に余計な付加手段を設ける必要が
ないし、また制御の煩雑されるも回避できる。
この発明のその他の目的や特徴および利点は、添付図
面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明
らかとなろう。
面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明
らかとなろう。
第１図を参照して、この発明の一実施例の融着制御装
置10は筐体12を含み、この筐体12の前面パネル14には電
源スイッチ16が設けられる。前面パネル14には、また、
管種表示部18が形成され、この管種表示器18は、それぞ
れ異なる管種の異なる管径（呼径）が表示されたLED20
a,20b,・・・を有する。
置10は筐体12を含み、この筐体12の前面パネル14には電
源スイッチ16が設けられる。前面パネル14には、また、
管種表示部18が形成され、この管種表示器18は、それぞ
れ異なる管種の異なる管径（呼径）が表示されたLED20
a,20b,・・・を有する。
前面パネル14には、さらに、コネクタ22が設けられ、
このコネクタ22には、第２図に示すように、継手24に付
加されたバーコードラベル26を読み取るためのライトペ
ン28（第３図または第６図）が接続される。そして、ラ
イトペン28によって読み取られたバーコードラベル26に
表示されている管種が、管種表示器18のLED20a,20b,・
・・の対応のものを点灯することによって、表示され
る。
このコネクタ22には、第２図に示すように、継手24に付
加されたバーコードラベル26を読み取るためのライトペ
ン28（第３図または第６図）が接続される。そして、ラ
イトペン28によって読み取られたバーコードラベル26に
表示されている管種が、管種表示器18のLED20a,20b,・
・・の対応のものを点灯することによって、表示され
る。
管種表示器18とコネクタ22との間には、通電時間表示
器30,異常表示器32および動作表示器34が配置される。
通電時間表示器30は、後述のようにして決定された通電
時間および残り時間を表示するためのものであり、たと
えば２桁のセグメント表示器からなる。異常表示器32に
は、表示LED36a,36b,36cおよび36dを含み、これら表示L
ED36a,36b,36cおよび36dは、それぞれ、“電源電圧",
“出力電圧",“断線”および“過電流”を表示する。動
作表示器32は２つの表示LED38aおよび38bを含み、表示
器LED38aは動作中（RUN）を、また表示LED38bは動作終
了（END）をそれぞれ表示する。
器30,異常表示器32および動作表示器34が配置される。
通電時間表示器30は、後述のようにして決定された通電
時間および残り時間を表示するためのものであり、たと
えば２桁のセグメント表示器からなる。異常表示器32に
は、表示LED36a,36b,36cおよび36dを含み、これら表示L
ED36a,36b,36cおよび36dは、それぞれ、“電源電圧",
“出力電圧",“断線”および“過電流”を表示する。動
作表示器32は２つの表示LED38aおよび38bを含み、表示
器LED38aは動作中（RUN）を、また表示LED38bは動作終
了（END）をそれぞれ表示する。
動作表示器32とともに設けられているスタートスイッ
チ40は通電の開始を指示するためのスイッチであり、ス
トップスイッチ42は通電を強制的に停止するためのスイ
ッチである。
チ40は通電の開始を指示するためのスイッチであり、ス
トップスイッチ42は通電を強制的に停止するためのスイ
ッチである。
前面パネル14の上方は収納部44として形成されてい
て、この収納部44には、ここでは図示しないが、たとえ
ば、電源コード，出力コードおよびライトペン等が収納
される。
て、この収納部44には、ここでは図示しないが、たとえ
ば、電源コード，出力コードおよびライトペン等が収納
される。
この発明が適用され得る継手としては、“ソケット",
“チーズ",“エルボ",“キャップ",“サドル”あるいは
“レデューサ”など種々のものがある。第２図には一例
としてソケットを示すが、継手24は接続端46を有し、そ
の接続端46に合成樹脂製導管48の接続端50が挿入され
る。継手24の接続端46の内壁には、点線で示すように、
電熱線52が埋め込まれていて、この電熱線52は、継手24
の外周で端子54に接続される。端子54には、第１図装置
の出力コード56が接続され、それによって電熱線52に通
電され得る。
“チーズ",“エルボ",“キャップ",“サドル”あるいは
“レデューサ”など種々のものがある。第２図には一例
としてソケットを示すが、継手24は接続端46を有し、そ
の接続端46に合成樹脂製導管48の接続端50が挿入され
る。継手24の接続端46の内壁には、点線で示すように、
電熱線52が埋め込まれていて、この電熱線52は、継手24
の外周で端子54に接続される。端子54には、第１図装置
の出力コード56が接続され、それによって電熱線52に通
電され得る。
継手24の外周には、さらに、前述のバーコードラベル
26が貼付されていて、そのバーコードラベル26には、そ
の継手24の固有情報たとえば管種および管径が、ライト
ペン28によって読み取り可能に、バーコードとして表示
される。
26が貼付されていて、そのバーコードラベル26には、そ
の継手24の固有情報たとえば管種および管径が、ライト
ペン28によって読み取り可能に、バーコードとして表示
される。
なお、この実施例では、継手の種類や管径が変わって
も、製造の煩雑さを招来しないため、全ての同じ抵抗率
ないし比抵抗を有する電熱線を使用する。したがって、
電熱線52全体の抵抗値は個々の継手によって異なる。そ
こで、通電時間が個々の継手に応じて最適になるよう
に、制御しようとするのがこの実施例である。
も、製造の煩雑さを招来しないため、全ての同じ抵抗率
ないし比抵抗を有する電熱線を使用する。したがって、
電熱線52全体の抵抗値は個々の継手によって異なる。そ
こで、通電時間が個々の継手に応じて最適になるよう
に、制御しようとするのがこの実施例である。
第３図を参照して、融着制御装置10を筐体12には、AC
100Vの電源を受けるための電源端子58が設けられ、この
電源端子58からのAC100Vは、たとえばDC24Vの定電圧回
路60に与えられる。定電圧回路60は、公知のトランスや
インバータ回路等を含み、それらによって、AC100Vから
DC24Vを発生する。この定電圧回路60からの出力電圧が
スイッチングトランジスタ62によって断続制御されて出
力端子64に導出される。
100Vの電源を受けるための電源端子58が設けられ、この
電源端子58からのAC100Vは、たとえばDC24Vの定電圧回
路60に与えられる。定電圧回路60は、公知のトランスや
インバータ回路等を含み、それらによって、AC100Vから
DC24Vを発生する。この定電圧回路60からの出力電圧が
スイッチングトランジスタ62によって断続制御されて出
力端子64に導出される。
電源端子58からの入力電圧を検知できるように、たと
えばCT（Current Transformer）等を含む入力電圧検出
回路66が設けられ、入力電圧検出回路66は、入力電圧が
或る規定値、たとえば85V〜135Vの範囲を越えて変動し
たとき、信号を出力してマイクロコンピュータ68に与え
る。また、定電圧回路60に関連して過電流検出回路70が
設けられ、過電流検出回路70は、融着時に出力電流が或
る規定値、たとえば15Aを超えたとき、信号を出力して
マイクロコンピュータ68に与える。さらに、定電圧回路
60の出力には、出力電圧検出回路72が設けられ、出力電
圧検出回路72は、定電圧回路60からの出力電圧が或る規
定値、たとえば24V±２％を越えたとき、信号を出力し
てマイクロコンピュータ68に与える。そして、定電圧回
路24の出力の一方には、出力端子64との間に、断線チェ
ック用トランジスタ74が介挿され、この断線チェック用
トランジスタ74の出力には、断線出力回路76が接続され
る。この断線検出回路76は、その回路76に関連する抵抗
76aの電圧によって、前述のように出力コード56が接続
された継手24の端子54の間、すなわち電熱線52が断線し
ていないかどうかを判定する。もし、電熱線52が断線し
ていれば、断線検出回路76は、信号を出力してマイクロ
コンピュータ68に与える。
えばCT（Current Transformer）等を含む入力電圧検出
回路66が設けられ、入力電圧検出回路66は、入力電圧が
或る規定値、たとえば85V〜135Vの範囲を越えて変動し
たとき、信号を出力してマイクロコンピュータ68に与え
る。また、定電圧回路60に関連して過電流検出回路70が
設けられ、過電流検出回路70は、融着時に出力電流が或
る規定値、たとえば15Aを超えたとき、信号を出力して
マイクロコンピュータ68に与える。さらに、定電圧回路
60の出力には、出力電圧検出回路72が設けられ、出力電
圧検出回路72は、定電圧回路60からの出力電圧が或る規
定値、たとえば24V±２％を越えたとき、信号を出力し
てマイクロコンピュータ68に与える。そして、定電圧回
路24の出力の一方には、出力端子64との間に、断線チェ
ック用トランジスタ74が介挿され、この断線チェック用
トランジスタ74の出力には、断線出力回路76が接続され
る。この断線検出回路76は、その回路76に関連する抵抗
76aの電圧によって、前述のように出力コード56が接続
された継手24の端子54の間、すなわち電熱線52が断線し
ていないかどうかを判定する。もし、電熱線52が断線し
ていれば、断線検出回路76は、信号を出力してマイクロ
コンピュータ68に与える。
マイクロコンピュータ68では、これら異常検出回路6
6,70,72および76によって異常状態が検知されたとき、
後述のように、たとえば定電圧回路60からの出力を停止
するとともに、異常表示器32の各表示LED36a〜36dの対
応のものを点灯する。
6,70,72および76によって異常状態が検知されたとき、
後述のように、たとえば定電圧回路60からの出力を停止
するとともに、異常表示器32の各表示LED36a〜36dの対
応のものを点灯する。
前述のコネクタ22（第１図）にはライトペン28が接続
され、ライトペン28の出力信号は、バーコード読取回路
78に与えられる。バーコード読取回路78は、ライトペン
28からの信号を解読して、それを“1"または“0"に直
し、マイクロコンピュータ68に与える。したがって、マ
イクロコンピュータ68には、バーコードラベル26に表示
されている継手24の管種や管径のデータが入力される。
され、ライトペン28の出力信号は、バーコード読取回路
78に与えられる。バーコード読取回路78は、ライトペン
28からの信号を解読して、それを“1"または“0"に直
し、マイクロコンピュータ68に与える。したがって、マ
イクロコンピュータ68には、バーコードラベル26に表示
されている継手24の管種や管径のデータが入力される。
筐体12内には、先の第１図では図示しなかったが、た
とえばサーミスタ等を含む温度センサ80が設けられ、こ
の温度センサ80は装置10の設置されている環境温度を検
出する。そして、温度センサ80からの電圧信号は、温度
検出回路82に与えられ、そこでディジタルデータに変換
されてマイクロコンピュータ68に与えられる。温度セン
サ80で測定された環境温度に応じて、マイクロコンピュ
ータ68は、第１図に示す温度表示器84に含まれる表示LE
D86a,86bまたは86cを点灯するとともに、後述のように
通電時間を修飾（増減）する。
とえばサーミスタ等を含む温度センサ80が設けられ、こ
の温度センサ80は装置10の設置されている環境温度を検
出する。そして、温度センサ80からの電圧信号は、温度
検出回路82に与えられ、そこでディジタルデータに変換
されてマイクロコンピュータ68に与えられる。温度セン
サ80で測定された環境温度に応じて、マイクロコンピュ
ータ68は、第１図に示す温度表示器84に含まれる表示LE
D86a,86bまたは86cを点灯するとともに、後述のように
通電時間を修飾（増減）する。
マイクロコンピュータ68には、前述のスタートスイッ
チ40およびストップスイッチ42が接続されるとともに、
その出力には、第１図図示の種々の表示器18,30,32およ
び34ならびに後述の温度表示器84が接続される。
チ40およびストップスイッチ42が接続されるとともに、
その出力には、第１図図示の種々の表示器18,30,32およ
び34ならびに後述の温度表示器84が接続される。
第5A図〜第5C図を参照して、第5A図のメインルーチン
は、電源スイッチ16の投入に応答して開始される。メイ
ンルーチンの最初のステップS1では、マイクロコンピュ
ータ68は、各表示LEDや通電時間表示器30等のために、
それに関連するI/Oポートやレジスタを初期設定する。
は、電源スイッチ16の投入に応答して開始される。メイ
ンルーチンの最初のステップS1では、マイクロコンピュ
ータ68は、各表示LEDや通電時間表示器30等のために、
それに関連するI/Oポートやレジスタを初期設定する。
続いて、ステップS3においてバーコード読取回路82か
らバーコード入力が与えられると、マイクロコンピュー
タ68は、次のステップS5において、温度検出回路82から
の温度データを読み取る。
らバーコード入力が与えられると、マイクロコンピュー
タ68は、次のステップS5において、温度検出回路82から
の温度データを読み取る。
続くステップS7では、マイクロコンピュータ68は、I/
Oデータを設定する。具体的には、バーコード入力デー
タおよび温度データに基づいて、デューティ比，通電時
間等をレジスタに設定する。
Oデータを設定する。具体的には、バーコード入力デー
タおよび温度データに基づいて、デューティ比，通電時
間等をレジスタに設定する。
たとえば、第１図の管種表示器18に表示されているそ
れぞれの管種毎に次表１のように標準時間およびデュー
ティ比（単位時間たとえば１秒間に繰り返す通電／遮断
の時間比率）が予めマイクロコンピュータ68のROM（図
示せず）にストアされている。
れぞれの管種毎に次表１のように標準時間およびデュー
ティ比（単位時間たとえば１秒間に繰り返す通電／遮断
の時間比率）が予めマイクロコンピュータ68のROM（図
示せず）にストアされている。
なお、上表において、デューティ比Ｄまたは時間Ｔ
は、各継手によって全て異なる場合もあるし、複数種類
または管径の継手に共通するかもしれない。
は、各継手によって全て異なる場合もあるし、複数種類
または管径の継手に共通するかもしれない。
いずれにしても、温度によって、＋Ｄα,0または−Ｄ
αを上表のデューティ比Ｄに加算する。或る継手の標準
デューティ比Ｄたとえば「50」であるとし、補正デュー
ティ比Ｄαをたとえば「10」とすると、環境温度がたと
えば０℃以下のときには、デューティ比「60」（＝Ｄ＋
Ｄα＝60＋10）として設定する。環境温度がたとえば０
℃〜30℃のときには、デューティ比を「50」（＝Ｄ＋Ｄ
α＝50＋０）として、また、環境温度がたとえば30℃以
上のときには、デューティ比「40」（＝Ｄ＋Ｄα＝50−
10）として、それぞれ設定する。
αを上表のデューティ比Ｄに加算する。或る継手の標準
デューティ比Ｄたとえば「50」であるとし、補正デュー
ティ比Ｄαをたとえば「10」とすると、環境温度がたと
えば０℃以下のときには、デューティ比「60」（＝Ｄ＋
Ｄα＝60＋10）として設定する。環境温度がたとえば０
℃〜30℃のときには、デューティ比を「50」（＝Ｄ＋Ｄ
α＝50＋０）として、また、環境温度がたとえば30℃以
上のときには、デューティ比「40」（＝Ｄ＋Ｄα＝50−
10）として、それぞれ設定する。
また、温度によって、＋Ｔα,0または−Ｔαを上表の
標準時間Ｔに加算する。或る継手の標準通電時間Ｔがた
とえば16秒であるとし、補正時間Ｔαをたとえば５秒と
すると、環境温度がたとえば０℃以下のときには、通電
時間を21秒（＝Ｔ＋Ｔα＝16＋５）として設定する。環
境温度がたとえば０℃〜30℃のときには、通電時間を16
秒（＝Ｔ＋Ｔα＝16＋０）として、また、環境温度がた
とえば30℃以上のときには、通電時間を11秒（＝Ｔ＋Ｔ
α＝16−５）として、それぞれ設定する。
標準時間Ｔに加算する。或る継手の標準通電時間Ｔがた
とえば16秒であるとし、補正時間Ｔαをたとえば５秒と
すると、環境温度がたとえば０℃以下のときには、通電
時間を21秒（＝Ｔ＋Ｔα＝16＋５）として設定する。環
境温度がたとえば０℃〜30℃のときには、通電時間を16
秒（＝Ｔ＋Ｔα＝16＋０）として、また、環境温度がた
とえば30℃以上のときには、通電時間を11秒（＝Ｔ＋Ｔ
α＝16−５）として、それぞれ設定する。
このようにしてデューティ比Ｄおよび通電時間Ｔを設
定した状態で次のステップS9でスタートスイッチ40（第
１図）が押されると、マイクロコンピュータ68は、次の
ステップS11で、サイクル・タイマ制御を行う。
定した状態で次のステップS9でスタートスイッチ40（第
１図）が押されると、マイクロコンピュータ68は、次の
ステップS11で、サイクル・タイマ制御を行う。
すなわち、マイクロコンピュータ68は、上で説明した
設定されたデューティ比Ｄおよび通電時間Ｔに応じて、
その出力ポートへの制御信号を断続する。この制御信号
が増幅されてスイッチングトランジスタ62のベースに印
加されるので、スイッチングトランジスタ62が設定され
たデューティ比Ｄに従ってオン／オフを繰り返しかつ設
定された通電時間Ｔだけそのオン／オフが持続される。
したがって、この実施例によれば、融着制御装置10から
は、たとえば第４図図示のようなDC24Vの断続電圧が継
手24の電熱線52（第２図）に印加される。
設定されたデューティ比Ｄおよび通電時間Ｔに応じて、
その出力ポートへの制御信号を断続する。この制御信号
が増幅されてスイッチングトランジスタ62のベースに印
加されるので、スイッチングトランジスタ62が設定され
たデューティ比Ｄに従ってオン／オフを繰り返しかつ設
定された通電時間Ｔだけそのオン／オフが持続される。
したがって、この実施例によれば、融着制御装置10から
は、たとえば第４図図示のようなDC24Vの断続電圧が継
手24の電熱線52（第２図）に印加される。
このように、通電時間のみならずデューティ比も制御
するようにすれば、それぞれの種類のそれぞれの管径毎
に、最適の通電制御が行なえる。すなわち、管径が小さ
い継手では、デューティ比が比較的小さくなるがしかし
通電時間はあまり短くしないように制御すれば、管径が
小さい場合の急激な加熱が抑制される。より詳しく述べ
ると、管径が小さい継手では、大きい場合と同じ電熱線
を使用すると、全体の抵抗値は小さくなり、そのために
同じ電力量を印加すると、電流が大きくなって急速に加
熱されてしまう。このように急速に継手が加熱される
と、継手は十分溶融するが、それと接合すべき合成樹脂
製導管には十分な熱が伝わらずその溶融は不十分のまま
である。この場合には、当然、、融着不良となってしま
う。これに対して、この実施例のように、全体の抵抗値
が小さい場合には通電時間のみならずデューティ比をも
減じるようにすれば、溶融不十分に起因する融着不良が
有効に防止できる。さらに、全体の抵抗値が大きい場合
にはデューティ比を増加しかつ通電時間も長くすれば、
より短時間で十分な熱量が得られ、作業効率の点で好ま
しい。
するようにすれば、それぞれの種類のそれぞれの管径毎
に、最適の通電制御が行なえる。すなわち、管径が小さ
い継手では、デューティ比が比較的小さくなるがしかし
通電時間はあまり短くしないように制御すれば、管径が
小さい場合の急激な加熱が抑制される。より詳しく述べ
ると、管径が小さい継手では、大きい場合と同じ電熱線
を使用すると、全体の抵抗値は小さくなり、そのために
同じ電力量を印加すると、電流が大きくなって急速に加
熱されてしまう。このように急速に継手が加熱される
と、継手は十分溶融するが、それと接合すべき合成樹脂
製導管には十分な熱が伝わらずその溶融は不十分のまま
である。この場合には、当然、、融着不良となってしま
う。これに対して、この実施例のように、全体の抵抗値
が小さい場合には通電時間のみならずデューティ比をも
減じるようにすれば、溶融不十分に起因する融着不良が
有効に防止できる。さらに、全体の抵抗値が大きい場合
にはデューティ比を増加しかつ通電時間も長くすれば、
より短時間で十分な熱量が得られ、作業効率の点で好ま
しい。
また、環境温度によってそのデューティ比および／ま
たは通電時間を変更するようにすれば、環境温度すなわ
ち既設の如何に拘わらず、確実な融着が可能になる。
たは通電時間を変更するようにすれば、環境温度すなわ
ち既設の如何に拘わらず、確実な融着が可能になる。
第5A図に戻って、その後、ステップS13において、第5
B図図示の異常検出ルーチンで異常信号が出力される
か、またはストップスイッチ42が押されるなどして、ス
トップ信号が出力されると、そのまま制御を中止する。
そして、ステップS15において、別の融着のために再び
バーコードデータが入力されると、先のステップS5〜S1
3を繰り返し、ステップS17で全ての終了が指示されたと
き、このメインルーチンが終了される。
B図図示の異常検出ルーチンで異常信号が出力される
か、またはストップスイッチ42が押されるなどして、ス
トップ信号が出力されると、そのまま制御を中止する。
そして、ステップS15において、別の融着のために再び
バーコードデータが入力されると、先のステップS5〜S1
3を繰り返し、ステップS17で全ての終了が指示されたと
き、このメインルーチンが終了される。
なお、第5B図に示す異常検出ルーチンについては、容
易に理解され得るし、また本件にとって重要ではないの
で、詳細な説明は省略する。
易に理解され得るし、また本件にとって重要ではないの
で、詳細な説明は省略する。
第６図はこの発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。この実施例は、先の第３図実施例が直流電圧の断続
を行うものであったのに対し、交流電圧のデューティ比
および通電時間を制御しようとするものである。
る。この実施例は、先の第３図実施例が直流電圧の断続
を行うものであったのに対し、交流電圧のデューティ比
および通電時間を制御しようとするものである。
すなわち、50または60Hzの商用電源84から与えられる
AC100Vは、トランス86によって降圧されてAC24Vとして
出力される。
AC100Vは、トランス86によって降圧されてAC24Vとして
出力される。
トランス86の１次側には、たとえば“オムロンG3A−2
0B"のようなサイリスタ回路88が介挿され、このサイリ
スタ回路88は制御回路90によって制御される。
0B"のようなサイリスタ回路88が介挿され、このサイリ
スタ回路88は制御回路90によって制御される。
制御回路90は電源回路92を含み、この電源回路92はAC
100VからDC5Vをつくり、制御回路90の各回路に供給す
る。入力電圧検出回路94がまたトランス86の１次側に結
合されていて、この入力電圧検出回路94は、先の実施例
の入力電圧検出回路66（第３図）と同様にAC100Vの異常
な電圧変動を検出する。トランス86の２次側には、出力
電圧検出回路96および断線検出回路98が結合される。こ
れら各回路96および98もまた、先の実施例の出力電圧検
出回路72および断線検出回路76と同様に、出力電圧の異
常および継手22の電熱線52（第２図）の断線を検出す
る。そして、入力電圧検出回路94,出力電圧検出回路96
および断線検出回路98のそれぞれの検出出力は、異常検
出回路100に与えられ、異常検出回路100は、異常信号を
サイリスタ駆動回路102に与える。サイリスタ駆動回路1
02は、その異常信号を受けたとき、サイリスタ回路88を
制御して、それを不能動化する。
100VからDC5Vをつくり、制御回路90の各回路に供給す
る。入力電圧検出回路94がまたトランス86の１次側に結
合されていて、この入力電圧検出回路94は、先の実施例
の入力電圧検出回路66（第３図）と同様にAC100Vの異常
な電圧変動を検出する。トランス86の２次側には、出力
電圧検出回路96および断線検出回路98が結合される。こ
れら各回路96および98もまた、先の実施例の出力電圧検
出回路72および断線検出回路76と同様に、出力電圧の異
常および継手22の電熱線52（第２図）の断線を検出す
る。そして、入力電圧検出回路94,出力電圧検出回路96
および断線検出回路98のそれぞれの検出出力は、異常検
出回路100に与えられ、異常検出回路100は、異常信号を
サイリスタ駆動回路102に与える。サイリスタ駆動回路1
02は、その異常信号を受けたとき、サイリスタ回路88を
制御して、それを不能動化する。
サイリスタ駆動回路102は、スタートスイッチ40およ
びストップスイッチ42に接続された起動・停止回路104
からの起動信号に応答して起動され、停止信号に応答し
て停止される。
びストップスイッチ42に接続された起動・停止回路104
からの起動信号に応答して起動され、停止信号に応答し
て停止される。
また、バーコード読取回路106が、ライトペン24から
のバーコードラベル26（第２図）の読取信号を受け、そ
れを解読する。そして、バーコード読取回路106は、解
読した結果に基づいて、前述のようにして、管種および
管径を表すデータをデューティ比・時間設定回路108に
与える。デューティ比・時間設定回路108では、与えら
れたデータに基づいて、その管種および管径に対して予
め設定されているデューティ比および通電時間を知り、
それに応じて、上述のサイリスタ駆動回路102にデュー
ティ比のデータを与える。したがって、サイリスタ駆動
回路102は、与えられたデータに基づいて駆動信号を作
成し、サイリスタ回路88に含まれるサイリスタのゲート
を点弧制御する。
のバーコードラベル26（第２図）の読取信号を受け、そ
れを解読する。そして、バーコード読取回路106は、解
読した結果に基づいて、前述のようにして、管種および
管径を表すデータをデューティ比・時間設定回路108に
与える。デューティ比・時間設定回路108では、与えら
れたデータに基づいて、その管種および管径に対して予
め設定されているデューティ比および通電時間を知り、
それに応じて、上述のサイリスタ駆動回路102にデュー
ティ比のデータを与える。したがって、サイリスタ駆動
回路102は、与えられたデータに基づいて駆動信号を作
成し、サイリスタ回路88に含まれるサイリスタのゲート
を点弧制御する。
なお、このとき、サーミスタ80に接続された温度検出
回路110から、そのときの装置10の接地されている環境
温度のデータがサイリスタ駆動回路102に与えられる。
したがって、サイリスタ駆動回路102では、前述の上述
のと同様にして、温度によって、設定デューティ比を修
飾ないし変更し、その変更したデューティ比でサイリス
タ回路88を制御する。したがって、この実施例によれ
ば、出力端子64からは、第７図図示のようなAC24Vの断
続電圧が出力される。すなわち、この上述ののように交
流電源を印加する場合に、そのデューティ比を制御すれ
ば、単位時間当たりのサイクル数（繰り返し数）が制御
されることになる。
回路110から、そのときの装置10の接地されている環境
温度のデータがサイリスタ駆動回路102に与えられる。
したがって、サイリスタ駆動回路102では、前述の上述
のと同様にして、温度によって、設定デューティ比を修
飾ないし変更し、その変更したデューティ比でサイリス
タ回路88を制御する。したがって、この実施例によれ
ば、出力端子64からは、第７図図示のようなAC24Vの断
続電圧が出力される。すなわち、この上述ののように交
流電源を印加する場合に、そのデューティ比を制御すれ
ば、単位時間当たりのサイクル数（繰り返し数）が制御
されることになる。
また、デューティ比・時間設定回路108からま時間デ
ータによって、タイマ回路112にタイマ時間が設定さ
れ、このタイマ時間もまた上述の温度データに応じて修
飾ないし変更される。そして、タイマ回路112によっ
て、表示器30にタイマ時間を表示する。
ータによって、タイマ回路112にタイマ時間が設定さ
れ、このタイマ時間もまた上述の温度データに応じて修
飾ないし変更される。そして、タイマ回路112によっ
て、表示器30にタイマ時間を表示する。
そして、バーコード読取回路106からのデータによっ
て、表示設定回路114が、第１図図示の管種表示LED20,2
0b,・・・,LED36a〜36dおよび38a並びに38bを含むLED群
の点灯を制御する。
て、表示設定回路114が、第１図図示の管種表示LED20,2
0b,・・・,LED36a〜36dおよび38a並びに38bを含むLED群
の点灯を制御する。
この実施例でも、電熱線52に印加する電源のデューテ
ィ比と通電時間とが制御されるので、小径の場合でも大
径の場合でも、確実にかつ効率よく融着できる。
ィ比と通電時間とが制御されるので、小径の場合でも大
径の場合でも、確実にかつ効率よく融着できる。
この実施例による融着実験の結果を次表２に示す。な
お、実験には、管径φ８の雄ねじ付アダプタを用いた。
お、実験には、管径φ８の雄ねじ付アダプタを用いた。
上表において、結果は、90℃熱間内圧クリープ試験の
結果であり、試験圧力は22kg/cm2とした。そして、試料
１では、サイクル数の制御をしないで、１秒間に60Hz、
すなわち、デューティ比「100」で印加した。その結
果、試料１では漏れが生じた。これに対して、試料２で
は、デューティ比「33」（サイクル数20）で、また試料
３ではデューティ比「８」（サイクル数５）で装置印加
した。その結果、試料２および３では、いずれも、1000
時間以上異常を生じなかった。このように、トータルの
熱量としては殆ど同じでも、その結果については、デュ
ーティ比を変化するのとしないのでは、大きな違いが生
じ、この実施例の有効性が実証された。
結果であり、試験圧力は22kg/cm2とした。そして、試料
１では、サイクル数の制御をしないで、１秒間に60Hz、
すなわち、デューティ比「100」で印加した。その結
果、試料１では漏れが生じた。これに対して、試料２で
は、デューティ比「33」（サイクル数20）で、また試料
３ではデューティ比「８」（サイクル数５）で装置印加
した。その結果、試料２および３では、いずれも、1000
時間以上異常を生じなかった。このように、トータルの
熱量としては殆ど同じでも、その結果については、デュ
ーティ比を変化するのとしないのでは、大きな違いが生
じ、この実施例の有効性が実証された。
なお、第６図実施例においても、第３図実施例と同様
に、制御のためにマイクロコンピュータを利用してもよ
いし、第３図実施例において第６図実施例と同様にそれ
ぞれ個別の回路を用いて構成してもよい。
に、制御のためにマイクロコンピュータを利用してもよ
いし、第３図実施例において第６図実施例と同様にそれ
ぞれ個別の回路を用いて構成してもよい。
さらに、電源を断続するスイッチング手段としては、
第３図のスイッチングトランジスタ62や第６図のサイリ
スタ回路88の他に、任意の手段が利用されてよい。
第３図のスイッチングトランジスタ62や第６図のサイリ
スタ回路88の他に、任意の手段が利用されてよい。
また、上述の実施例では、入力手段としていずれもバ
ーコードラベルとライトペンとを用いた。しかしなが
ら、たとえば第１図図示のLED2a,20b,・・・をランプ付
スイッチとして構成し、それをユーザが管種および管系
に応じて選択的に押圧するようにするなど、種々の変形
が可能であろう。
ーコードラベルとライトペンとを用いた。しかしなが
ら、たとえば第１図図示のLED2a,20b,・・・をランプ付
スイッチとして構成し、それをユーザが管種および管系
に応じて選択的に押圧するようにするなど、種々の変形
が可能であろう。
第１図はこの発明の一実施例の特に前面パネルの配置を
示す図解図である。 第２図はこの発明が適用され得る継手の一例を示す斜視
図である。 第３図は第１図に示す融着制御装置の構成の一例を示す
ブロック図である。 第４図は第３図実施例による出力電圧波形の一例を示す
図解図である。 第5A図および第5B図は第３図実施例の動作を示すフロー
図である。 第６図は第１図に示す融着制御装置の構成の他の例を示
すブロック図である。 第７図は第６図実施例による出力電圧波形の一例を示す
図解図である。 図において、10は溶着制御装置、24は継手、26はバーコ
ードラベル、28はライトペン、50は定電圧回路、62はス
イッチングトランジスタ、68はマイクロコンピュータ、
78はバーコード読取回路、80は温度センサ、82は温度検
出回路、88はサイリスタ回路、102はサイリスタ駆動回
路、108はデューティ比・時間設定回路を示す。
示す図解図である。 第２図はこの発明が適用され得る継手の一例を示す斜視
図である。 第３図は第１図に示す融着制御装置の構成の一例を示す
ブロック図である。 第４図は第３図実施例による出力電圧波形の一例を示す
図解図である。 第5A図および第5B図は第３図実施例の動作を示すフロー
図である。 第６図は第１図に示す融着制御装置の構成の他の例を示
すブロック図である。 第７図は第６図実施例による出力電圧波形の一例を示す
図解図である。 図において、10は溶着制御装置、24は継手、26はバーコ
ードラベル、28はライトペン、50は定電圧回路、62はス
イッチングトランジスタ、68はマイクロコンピュータ、
78はバーコード読取回路、80は温度センサ、82は温度検
出回路、88はサイリスタ回路、102はサイリスタ駆動回
路、108はデューティ比・時間設定回路を示す。
フロントページの続き (72)発明者 原田 孝知 大阪府堺市石津北町64番地 久保田鉄工 株式会社ビニルパイプ工場内 (56)参考文献 特開 昭56−501593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−131025（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−160822（ＪＰ，Ａ) 仏国公開2572326（ＦＲ，Ａ１)
Claims (3)
- 【請求項１】電熱線が埋設された継手と合成樹脂製導管
とを電気融着するための制御装置であって、 前記電熱線に印加されるべき電源を発生するための電源
発生手段、 前記継手の種別を入力するための種別データ入力手段、 前記継手の前記種別毎にデューティ比および通電時間を
含む制御データを予め設定しておく記憶手段、 前記種別データ入力手段から与えられた種別に応じて前
記記憶手段から読み出した前記制御データに基づいてデ
ューティ比および通電時間のデータを出力するためのデ
ータ出力手段、および 前記電源発生手段の前記電源を前記通電時間の間前記デ
ューティ比に従って繰り返し断続するための断続手段を
備える、電気融着の制御装置。 - 【請求項２】環境温度を検出するための温度検出手段を
備え、 前記データ出力手段は前記温度検出手段によって検出し
た温度によって前記デューティ比および前記全体の通電
時間の少なくとも一方を変更するための変更手段を含
む、請求項１記載の電気融着の制御装置。 - 【請求項３】電熱線が埋設された継手と合成樹脂製導管
とを電気融着するための制御方法であって、 （ａ）前記継手の種別毎にデューティ比および通電時間
を含む制御データを予め記憶手段に設定し、 （ｂ）前記継手の前記種別を表す種別データを入力し、 （ｃ）前記種別データに応じて前記記憶手段から読み出
した前記制御データに基づいてデューティ比および通電
時間のデータを出力し、そして （ｄ）前記電源を前記通電時間の間前記デューティ比に
従って繰り返し断続する、電気融着の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21445988A JP2638112B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 電気融着の制御装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21445988A JP2638112B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 電気融着の制御装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262227A JPH0262227A (ja) | 1990-03-02 |
| JP2638112B2 true JP2638112B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16656093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21445988A Expired - Fee Related JP2638112B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 電気融着の制御装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638112B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7326898B2 (en) * | 2004-08-17 | 2008-02-05 | State Technology, Inc. | Method and apparatus for closing or severing a tube using a controllable closure force |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2572326A1 (fr) | 1984-10-31 | 1986-05-02 | Gaz De France | Procede et machine pour la realisation de soudures automatiques de pieces en matiere plastique comportant un bobinage integre. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE427258B (sv) * | 1979-10-29 | 1983-03-21 | Arne Kullberg | Forfarande och anordning for varmarbetning, foretredesvis varmformning eller svetsning, av plast |
| ATE17677T1 (de) * | 1981-09-30 | 1986-02-15 | Fusion Plastics Ltd | Elektrisch verschmelzbares anschlussstueck. |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP21445988A patent/JP2638112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2572326A1 (fr) | 1984-10-31 | 1986-05-02 | Gaz De France | Procede et machine pour la realisation de soudures automatiques de pieces en matiere plastique comportant un bobinage integre. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0262227A (ja) | 1990-03-02 |
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