JPH10100259A - プラスチックの融着装置 - Google Patents

プラスチックの融着装置

Info

Publication number
JPH10100259A
JPH10100259A JP25498596A JP25498596A JPH10100259A JP H10100259 A JPH10100259 A JP H10100259A JP 25498596 A JP25498596 A JP 25498596A JP 25498596 A JP25498596 A JP 25498596A JP H10100259 A JPH10100259 A JP H10100259A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
infrared
intensity
light
reflected light
transmitted light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25498596A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Nannichi
康夫 南日
Makoto Hirano
信 平野
Koshirou Nakajima
古史郎 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP25498596A priority Critical patent/JPH10100259A/ja
Publication of JPH10100259A publication Critical patent/JPH10100259A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1403—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the type of electromagnetic or particle radiation
    • B29C65/1412—Infrared [IR] radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1429—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1435—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. transmission welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/1477—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation making use of an absorber or impact modifier
    • B29C65/1483—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation making use of an absorber or impact modifier coated on the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
    • B29C66/522—Joining tubular articles
    • B29C66/5221—Joining tubular articles for forming coaxial connections, i.e. the tubular articles to be joined forming a zero angle relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
    • B29C66/522—Joining tubular articles
    • B29C66/5229—Joining tubular articles involving the use of a socket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91211—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods
    • B29C66/91216—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods enabling contactless temperature measurements, e.g. using a pyrometer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91221—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91641—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux the heat or the thermal flux being non-constant over time
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/96—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process
    • B29C66/961—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process involving a feedback loop mechanism, e.g. comparison with a desired value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0822—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/94—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the time
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/95—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94
    • B29C66/959—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 characterised by specific values or ranges of said specific variables
    • B29C66/9592—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling specific variables not covered by groups B29C66/91 - B29C66/94 characterised by specific values or ranges of said specific variables in explicit relation to another variable, e.g. X-Y diagrams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/04—Polymers of ethylene
    • B29K2023/06—PE, i.e. polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック同士の融着接合を確実に行なう
ことができるプラスチックの融着装置を提供する。 【解決手段】 熱可塑性のポリエチレン材１１，１２の
接着層１３に赤外線を照射し、接着層１３を加熱溶融さ
せる赤外線照射手段２０と、接着層１３に照射された赤
外線の反射光又は透過光の強度を検出する赤外線検出手
段３０と、赤外線検出手段３０が検出する赤外線の反射
光又は透過光の強度の変化から接着層１３の溶融状態を
判断する溶融判断手段４０とが具備されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性のプラス
チック同士を接続するプラスチックの融着装置に関し、
特に赤外線加熱式のプラスチックの融着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プラスチックの中でも、ポリエ
チレンは強度が高いだけでなく、可撓性に富むことが知
られており、地震が多発する地域などでは、地中に埋設
される埋設管（水道管やガス管など）の材料として好適
である。
【０００３】従来、ポリエチレン製の埋設管同士を接続
する場合、電熱線を埋設した特殊な管継手を用い、これ
に電流を流しジュール熱を発生させ、熱伝導により埋設
管同士の接合部を加熱融着するＥＦ（エレクトロフュー
ジョン）法が用いられ、埋設管同士の接合部の加熱融着
の完了を、加熱温度を検出する温度センサを埋設した特
殊な管継手を用いたり、加熱溶融の圧力により浮上する
ピン構造を持った特殊な管継手を用いたり、あるいは通
電時間を管継手の種類（口径、形状など）毎に決めてお
いて判断するものが、たとえば特開平３−４７７３７号
公報に開示されている。
【０００４】また、埋設管相互の接合面を加熱板で溶融
させた後、加熱板を取り去り、埋設管を加圧して埋設管
同士を融着し、埋設管同士の融着の完了を予め埋設管毎
に決めておいた埋設管への加圧力と加圧時間で判断する
バット融着法や、埋設管同士の接合面にポリエチレンと
馴染みがよくマイクロ波を吸収する物質、たとえばポリ
アニリンを数十％添加し、これにマイクロ波を照射して
埋設管同士の接合面を加熱融着させ、融着の完了を埋設
管の種類（口径、形状など）毎に決めておいたマイクロ
波の照射時間により判断するものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案の
如き特開平３−４７７３７号公報に開示されたＥＦ（エ
レクトロフュージョン）法による埋設管の接続方法で
は、ポリエチレンの内部に異物が残留し、融着時間を短
縮するために通電電流を増やすと、管継手周辺は必要以
上に高温となり、埋設管接合部の強度が劣化する他、融
着状態が部分的にしか検出されないため、融着完了が確
実に判断できないという問題点がある。
【０００６】バット融着法及びマイクロ波加熱を利用す
る方法は、埋設管の融着を直接検知するものではないた
め、融着完了が正確に判断できず、従って過熱により樹
脂が劣化したり、未融着部分が残ったりするという問題
点がある。本発明は、前記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、プラスチ
ック同士の融着接合を確実に行なうことができるプラス
チックの融着装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係るプラスチックの融着装置は、熱可塑性のプ
ラスチック相互の接着部に赤外線を照射し接着部を加熱
溶融させる赤外線照射手段と、接着部に照射された赤外
線の反射光又は透過光の強度を検出する赤外線検出手段
と、赤外線検出手段が検出する赤外線の反射光又は透過
光の強度の変化から接着部の溶融状態を判断する溶融判
断手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】また、本発明に係るプラスチックの融着装
置は、熱可塑性のプラスチック相互の接着部に赤外線を
照射し接着部を加熱溶融させる赤外線照射手段と、接着
部に照射された赤外線の反射光又は透過光の強度を検出
する赤外線検出手段と、赤外線検出手段が検出する赤外
線の反射光又は透過光の強度の変化から接着部の溶融状
態を判断し、溶融状態に基づいて赤外線照射手段の赤外
線の照射出力を制御する溶融制御手段とを具備すること
を特徴とする。
【０００９】従って、本発明は、溶融判断手段により赤
外線検出手段が検出する赤外線の反射光又は透過光の強
度の変化からプラスチック相互の接着部の溶融状態が判
断される。また、溶融制御手段により赤外線検出手段が
検出する赤外線の反射光又は透過光の強度の変化から接
着部の溶融状態が判断され、この判断結果に基づいて赤
外線照射手段の赤外線照射出力が制御される。よって、
プラスチックの赤外線照射部位における溶融が過不足な
く行なわれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。実施の形態を説明するに当
たって、同一機能を奏するものは同じ符号を付して説明
する。図１は、本発明の一実施の形態に係るプラスチッ
クの融着装置の概略ブロック図、図２（ａ），（ｂ）
は、赤外線の照射と赤外線の反射光及び透過光の強度の
検出を説明する図、図３（ａ）〜（ｄ）は、接続される
ポリエチレン管の説明図、図４は、本発明の一実施の形
態に係るプラスチックの融着装置によるポリエチレン管
の接続を説明する正面図、図５は、本発明の他の実施の
形態に係るプラスチックの融着装置の概略ブロック図で
ある。なお、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図
を示す。
【００１１】図１に示すプラスチックの融着装置は、プ
ラスチック、たとえばポリエチレン材１１，１２に赤外
線を照射する赤外線照射手段２０と、ポリエチレン材１
１，１２より反射する赤外線の反射光又はポリエチレン
材１１，１２を透過する赤外線の透過光の強度を検出す
る赤外線検出手段３０と、赤外線検出手段３０が検出す
る赤外線の反射光又は透過光の強度の変化に基づいて赤
外線照射部位の溶融状態を判断する溶融判断手段４０と
から概略構成されている。
【００１２】ポリエチレン材１１には接着層１３が形成
され、ポリエチレン材１２は接着層１３に面接触するよ
うに配置されている。赤外線照射手段２０は、ハロゲン
ランプなどの赤外線熱源部２１及び赤外線熱源部２１か
ら放射される赤外線を集光する凹面鏡などの第１光学系
２２を有している。赤外線検出手段３０は、ポリエチレ
ン材１１と１２の界面からの赤外線の反射光又はポリエ
チレン材１１と１２の界面を透過する透過光を受光する
導光管や集光ミラーなどの第２光学系３１と、赤外線の
反射光又は透過光の強度を検出する検知器３２とを有す
る（図２参照）。
【００１３】ポリエチレン材１１と１２を接合する場合
は、赤外線熱源部（ハロゲンランプ）２１より赤外線を
放射し、これを第１光学系（凹面鏡）２２で集光し、ポ
リエチレン材１１を通して接着層１３やその周辺部（ポ
リエチレン材１１，１２の一部分）に照射する。これに
より、接着層１３やその周辺部を均一に加熱溶融する。
【００１４】このとき、赤外線照射手段２０の照射赤外
線が接着層１３より反射する反射光あるいは接着層１３
を透過する透過光を第２光学系３１で集光し、検知器３
２でその反射光又は透過光の強度を一定時間毎に検知
し、溶融判断手段４０に出力する。接着層１３が溶融を
開始すると、反射光強度は減少し、透過光強度は逆に増
大する。溶融判断手段４０は接着層１３の溶融状態を、
前記反射光あるいは透過光の強度の変化により判断す
る。
【００１５】そして、接着層１３の溶融が完了したと判
断されると、赤外線の照射を停止する。その後、接着層
１３及びその周辺部の加熱溶融部分は室温まで冷却さ
れ、ポリエチレン材１１と１２が接着する。なお、ポリ
エチレン材１１，１２の肉厚を４ｍｍ、接着層１３をポ
リアニリン２０％を含有する肉厚０．０５ｍｍのポリエ
チレン、赤外線熱源部（ハロゲンランプ）２１の電力を
１５０Ｗとして融着させたところ、良好な結果が得られ
た。
【００１６】図３及び図４に示すように、ポリエチレン
管継手１４とポリエチレン管１５を接続する場合は、ま
ず、ポリエチレン管継手１４の内面部分に接着層１６を
環状に内周面がほぼ均一の高さになるように埋設し、ポ
リエチレン管１５の一端部を接着層１６に接触するよう
にポリエチレン管継手１４内に嵌入する。
【００１７】そして、赤外線照射手段２０及び赤外線検
出手段３０を接着層１６の周方向に移動させながら、赤
外線熱源部（ハロゲンランプ）２１より赤外線を放射
し、これを第１光学系（凹面鏡）２２により集光し、ポ
リエチレン管継手１４を通して接着層１６やその周辺部
（ポリエチレン管継手１４やポリエチレン管１５の一部
分）に照射する。これにより、接着層１６及びその周辺
部が加熱され、均一に軟化溶融する。
【００１８】このとき、接着層１６より反射する照射赤
外線の反射光を第２光学系３１で集光し、検知器３２で
反射光の強度を一定時間毎に検知し、溶融判断手段４０
に出力する。接着層１３が溶融を開始すると、反射光強
度は減少し、透過光強度は逆に増大する。溶融判断手段
４０は接着層１６の溶融状態を反射光の強度の変化によ
り判断する。
【００１９】そして、接着層１６の溶融が完了したと判
断されると、赤外線の照射を停止する。その後、接着層
１６は室温まで冷却され、ポリエチレン管継手１４とポ
リエチレン管１５が接続する。
【００２０】また、ポリエチレン以外で波長が２〜１２
μｍの赤外線が透過し難いプラスチックを接続する場合
は、赤外線照射手段２０側のプラスチックを透明にする
ことで、赤外線を透過し易くすることができる。また、
赤外線照射部位の範囲（大きさ）は、赤外線の焦点位
置、ハロゲンランプのフィラメントの大きさ、温度（電
流）、赤外線集光部の明るさ、照射時間あるいは赤外線
熱源部２１の移動速度などのパラメータで変えることが
できる。さらに、プラスチックの肉厚に応じて、赤外線
の集光位置を変えることで良好な赤外線照射が可能とな
る。
【００２１】図５に示すプラスチックの融着装置は、ポ
リエチレン材１１，１２に赤外線を照射する赤外線照射
手段２０と、ポリエチレン材１１，１２より反射する赤
外線の反射光又はポリエチレン材１１，１２を透過する
赤外線の透過光の強度を検出する赤外線検出手段３０
と、赤外線検出手段３０が検出する赤外線の反射光又は
透過光の強度の変化に基づいて赤外線照射部位の溶融状
態を制御する溶融制御手段５０とから概略構成されてい
る。
【００２２】ポリエチレン材１１は接着層１３が形成さ
れ、ポリエチレン材１２は接着層１３に面接触するよう
に配置されている。赤外線照射手段２０は、赤外線を放
射する赤外線熱源部２１及び赤外線熱源部２１から放射
される赤外線を集光する第１光学系２２を有している。
赤外線検出手段３０は、ポリエチレン材１１と１２の界
面からの赤外線の反射光又はポリエチレン材１１と１２
の界面を透過する透過光を受光する第２光学系３１と、
赤外線の反射光又は透過光の強度を検出する検知器３２
とを有する。
【００２３】溶融制御手段５０は、検知器３２からの検
知信号の変化により赤外線照射部位の溶融状態を判断す
る溶融判断部５１及び当該溶融状態に基づいて赤外線熱
源部２１の赤外線の照射を制御する制御部５２を有す
る。従って、かかるプラスチックの融着装置によりポリ
エチレン材１１と１２を接合する場合は、赤外線熱源部
２１より赤外線を放射し、第１光学系２２で集光して、
接着層１３やその周辺部に照射することで、接着層１３
やその周辺部を均一に加熱溶融する。
【００２４】このとき、赤外線照射手段２０の照射赤外
線が接着層１３より反射する反射光あるいは接着層１３
を透過する透過光を第２光学系３１で集光し、検知器３
２でその反射光又は透過光の強度を一定時間毎に検知
し、溶融判断部５１に出力する。
【００２５】検知器３２の出力信号は、反射光強度の検
出の場合には、図６（ａ）に示すように溶融が開始する
と減少し、透過光強度の検出の場合には、図６（ｂ）に
示すように溶融が開始すると増大する。溶融判断部５１
では、この出力信号の変化点ｔ1 又はｔ2 を捉えると同
時に制御部５２に対して信号を出力する。変化点ｔ1，
ｔ2 を捉えるには、検知器３２の出力をある一定時間間
隔でサンプリングし、その前後の出力値が大きく変化し
たところを変化点とすればよい。この変化点が溶融開始
に相当する。
【００２６】溶融開始信号を受けた制御部５２では、図
６（ｃ）に示すように、予め定められた一定時間Ｔだけ
経過した後に、赤外線熱源部２１に赤外線照射を停止す
るための信号を出力し、赤外線の照射を停止することで
プラスチックの溶融を完了させる。
【００２７】また、制御部５１では赤外線の照射停止だ
けではなく、赤外線熱源部２１への電力供給を加減して
赤外線出力を制御することも可能である。例えば、赤外
線照射を開始してから一定時間を経過しても融着開始信
号が制御部５１に入力されなかった場合は、赤外線出力
を増加させて溶融を加速させたり、あるいは、赤外線熱
源部２１を接着部に合わせて動かしながら線状に溶融す
る場合などには、最初の点融着が完了してしまえば、そ
の周辺部もある程度加熱されているので、後の溶融は赤
外線出力を下げて溶融をすることができる。
【００２８】このように、本実施の形態のプラスチック
の融着装置は、接着層１３，１６の溶融状態に基づいて
赤外線の照射が制御されるので、プラスチックの赤外線
照射部位における赤外線の照射加熱が過不足なく行なわ
れる。
【００２９】なお、ここではポリエチレンの融着につい
て説明したが、熱可塑性のプラスチックとしては、ポリ
エチレン以外にも塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリブ
デン等があり、本発明はこれらポリエチレン以外の熱可
塑性プラスチック一般に適用できるものである。
【００３０】以上、本発明の実施の形態のプラスチック
材の融着装置について詳述したが、本発明は、前記実施
の形態記載のプラスチック材の融着装置に限定されるも
のではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている
発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変
更ができるものである。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明のプラスチックの融着装置は、赤外線検出手段が検出
する赤外線の反射光又は透過光の強度の変化からプラス
チック相互の接着部の溶融状態を判断する溶融判断手段
を有し、又は、赤外線検出手段が検出する赤外線の反射
光又は透過光の強度の変化からプラスチック相互の接着
部の溶融状態を判断し、この判断結果に基づいて赤外線
照射手段の赤外線照射出力を制御する溶融制御手段を有
するので、プラスチックの赤外線照射部位における赤外
線の溶融を過不足なく行なうことができる。従って、プ
ラスチックを均一かつ確実に融着することができ、プラ
スチック接合の品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すプラスチックの融
着装置の概略ブロック図。
【図２】（ａ）は本発明の一実施の形態を示すプラスチ
ックの融着装置における赤外線の照射を説明する図、
（ｂ）は本発明の一実施の形態を示すプラスチックの融
着装置における赤外線の反射光及び透過光の強度の検出
を説明する図。
【図３】（ａ）は一方のポリエチレン管の正面図、
（ｂ）は一方のポリエチレン管の側面図、（ｃ）は
（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は一方のポリエチレン管
と接続する他方のポリエチレン管の正面図。
【図４】本発明の一実施の形態を示すプラスチックの融
着装置によるポリエチレン管の接続を説明する正面図。
【図５】本発明の他の実施の形態を示すプラスチックの
融着装置の概略ブロック図。
【図６】（ａ）は反射光強度の変化を示す図、（ｂ）は
透過光強度の変化を示す図、（ｃ）は制御部の動作を説
明する図。
【符号の説明】
１１，１２ ポリエチレン材 １３，１６ 接着層 ２０ 赤外線照射手段 ２１ 赤外線熱源部 ２２ 第１光学系 ３０ 赤外線検出手段 ３１ 第２光学系 ３２ 検知器 ４０ 溶融判断手段 ５０ 溶融制御手段 ５１ 溶融判断部 ５２ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 古史郎 茨城県つくば市和台32 積水化学工業株式 会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性のプラスチック相互の接着部に
    赤外線を照射し前記接着部を加熱溶融させる赤外線照射
    手段と、前記接着部に照射された前記赤外線の反射光又
    は透過光の強度を検出する赤外線検出手段と、前記赤外
    線検出手段が検出する前記赤外線の反射光又は透過光の
    強度の変化から前記接着部の溶融状態を判断する溶融判
    断手段とを具備することを特徴するプラスチックの融着
    装置。
  2. 【請求項２】 熱可塑性のプラスチック相互の接着部に
    赤外線を照射し前記接着部を加熱溶融させる赤外線照射
    手段と、前記接着部に照射された前記赤外線の反射光又
    は透過光の強度を検出する赤外線検出手段と、前記赤外
    線検出手段が検出する前記赤外線の反射光又は透過光の
    強度の変化から前記接着部の溶融状態を判断し、前記溶
    融状態に基づいて前記赤外線照射手段の赤外線の照射出
    力を制御する溶融制御手段とを具備することを特徴する
    プラスチックの融着装置。
JP25498596A 1996-09-26 1996-09-26 プラスチックの融着装置 Pending JPH10100259A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25498596A JPH10100259A (ja) 1996-09-26 1996-09-26 プラスチックの融着装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25498596A JPH10100259A (ja) 1996-09-26 1996-09-26 プラスチックの融着装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10100259A true JPH10100259A (ja) 1998-04-21

Family

ID=17272613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25498596A Pending JPH10100259A (ja) 1996-09-26 1996-09-26 プラスチックの融着装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10100259A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002090953A1 (de) * 2001-05-05 2002-11-14 Huf Tools Gmbh Verfahren zur kontrolle einer schweissnaht in einem aus schweissfähigem kunststoff bestehenden werkstück und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
EP1304560A1 (de) * 2001-10-22 2003-04-23 Laserquipment AG Verfahren zur Qualitätskontrolle von Kunststoffschweissnähten
US6816182B2 (en) 2000-03-14 2004-11-09 Masanori Kubota Radiation welding and imaging apparatus and method for using the same
DE102008016019A1 (de) * 2008-03-25 2009-10-01 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Verfahren zur Qualitätsprüfung einer Schweißnaht von im Überlappstoß geschweißten Kunststoffbauteilen
CN110271198A (zh) * 2019-07-23 2019-09-24 哈尔滨博奥环境技术有限公司 一种热塑性塑料焊接工艺及焊接设备

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6816182B2 (en) 2000-03-14 2004-11-09 Masanori Kubota Radiation welding and imaging apparatus and method for using the same
WO2002090953A1 (de) * 2001-05-05 2002-11-14 Huf Tools Gmbh Verfahren zur kontrolle einer schweissnaht in einem aus schweissfähigem kunststoff bestehenden werkstück und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
US7268866B2 (en) 2001-05-05 2007-09-11 Huf Tools Gmbh Method for inspecting a weld seam in a workpiece made of weldable plastic and device for carrying out this method
EP1304560A1 (de) * 2001-10-22 2003-04-23 Laserquipment AG Verfahren zur Qualitätskontrolle von Kunststoffschweissnähten
DE102008016019A1 (de) * 2008-03-25 2009-10-01 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Verfahren zur Qualitätsprüfung einer Schweißnaht von im Überlappstoß geschweißten Kunststoffbauteilen
CN110271198A (zh) * 2019-07-23 2019-09-24 哈尔滨博奥环境技术有限公司 一种热塑性塑料焊接工艺及焊接设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6270599B1 (en) Heat-welding of plastics by radiation
EP1478503B1 (en) Apparatus and method for closed-loop control of laser welder for welding polymeric catheter components
US6444946B1 (en) Method and apparatus for welding
US5888331A (en) Joining bodies of thermoplastic material
JP2004525382A (ja) 溶接可能なプラスチックから成る工作物における溶接継目を監視する方法及びこの方法を実施するための装置
JP4435352B2 (ja) 熱溶融性合成樹脂の溶着方法
WO2000002723A1 (en) Simultaneous butt and lap joints
JP4113752B2 (ja) 接合装置
EP0743897B1 (en) Method of joining elongate hollow members
JPH10100259A (ja) プラスチックの融着装置
JP2002337236A (ja) 樹脂部材の溶着方法
US20030094240A1 (en) Photon welding devices for joining plastic parts
JP4267286B2 (ja) 樹脂材の溶着方法および樹脂材の溶着装置
JP2009119832A (ja) 樹脂材の溶着方法及び溶着装置
JPH10100258A (ja) プラスチックの融着装置
JPH10100257A (ja) プラスチックの加熱融着装置
KR101208217B1 (ko) 자동차램프 레이저 융착방법 및 융착장치
JPH10166452A (ja) 赤外線によるプラスチックの融着方法および赤外線吸収体
JP7470913B2 (ja) レーザ溶着装置、及びレーザ加工装置
KR20160094483A (ko) 레이저를 이용한 자동차램프 융착방법 및 융착장치
JPH10166451A (ja) プラスチックの融着方法および融着装置
JPH11147258A (ja) 電気融着方法及びその装置
JPH10166453A (ja) プラスチックの融着装置
JPS59212184A (ja) Ｃｏ↓２レ−ザ溶接の制御方法
JP4185405B2 (ja) 樹脂材間の接合方法