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レーザ切断下料生産ラインは、板金加工や金属構造部品の製造で広く使用されています。こうした設備の集塵工程には、風門や電磁弁などの現場実行機器が関わり、その配置方式は現場の空気経路や電気制御レイアウトに直接影響します。今回はレーザ切断下料生産ラインを対象に、sDot製C3バルブターミナルの実践適用例を紹介します。
今回の事例で使用するsDot製製品
C3シリーズバルブターミナル
（PROFINETプロトコル）
一、設備紹介
レーザ切断下料生産ラインはレーザ切断機を核とし、集塵システムと上下料・仕分けユニットを備え、板材の切断下料に使用されます。主な作業フローは次のとおりです。
工程 | 動作説明 |
①板材搬入 | 板材は搬入ユニットにより切断テーブルへ搬送され、位置決めが完了する |
②レーザ切断 | レーザ切断ヘッドがプログラムに従い板材の切断を完了する |
③除塵排気 | 切断作業で発生したヒュームを吸引排出する |
④下料選別 | 切断完了したワークを下料し、規格ごとに選別する |
⑤次工程へ搬送 | ワークは下流の曲げ、溶接などの工程へ搬送される |
二、sDot製ソリューション
限られた空間内で集中気流を形成するため、集塵はゾーン制御を採用しています。切断エリアの下方を複数の独立した風門ゾーンに区分し、作業が某一ゾーンに進むと対応する風門が開き、吸引範囲を局所空間に集中させます。風門は電磁弁で制御され、ゾーン数が多いほど必要な風門と電磁弁の数も増えます。これらの電磁弁を切断現場から離れた電気制御盤内に集中配置し、そこから各回路を配線して現場へ引き込む場合、現場に敷設する分岐線の数がバルブステーションの増加に伴って増え、組付と調査の難易度が上がります。また、集塵動作と切断工程の同期応答も経路長の影響を受けます。さらに切断現場には粉塵、油汚れ、水蒸気が存在するため、現場に配置する機器には相応の保護能力が求められます。
本ソリューションでは、sDot製C3シリーズバルブターミナルを集塵風門の空圧制御の集中制御ユニットとして採用しています。バルブターミナルは保護等級IP65に達し、防塵・防水性能を備えます。電磁弁群はバルブターミナルに一体集積され、空気経路はバルブターミナル内部で集中分配されます。
三、ソリューション構成
制御層：
シーメンスS7-1500 PLCをコアコントローラとして、切断作業と集塵動作のタイミングスケジューリングを担います。
ネットワーク層：
C3シリーズバルブターミナルはPROFINETを介してPLCに接続され、単一バスで複数ステーションの配置をサポートし、ネットワーク構成が明確です。
現場層：
バルブターミナルは集塵ゾーンの近くに取り付けられ、各バルブステーションが対応する風門のシリンダへ給気します。バルブステーションは実際の風門数に応じて実装され、未実装のバルブステーションは拡張用に予約されます。
四、適用効果
項目 | 適用効果 |
配線の最適化 | ケーブルとコネクタの数量が減少し、組立および配線チェックの作業量が低減する |
現場適応性 | 切断現場の粉塵や油汚れの環境に適応し、機器周辺に独立した制御盤のスペースを占有しない |
保守の容易性 | 電磁弁の交換が容易で、再配線が不要、故障箇所の特定が容易 |
五、sDot製C3シリーズバルブターミナル
sDot製C3シリーズバルブターミナルは、最大24点のダブルソレノイド電磁弁をサポートし、装置全体でIP65の高い保護等級を備え、粉塵や油汚れなどの厳しい工業現場に余裕をもって対応します。バルブターミナルには自社ブランドの電磁弁を搭載し、低消費電力設計で、オンラインでのファームウェア更新機能を備えています。完成品出荷で、エアチューブ継手などの付属品は現場の工程要件に応じて柔軟に構成できます。PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IPなどの主要な産業用通信プロトコルに対応します。
高い集積度、高い保護性能、容易な拡張性という優れた特長により、C3バルブターミナルは現在、自動車製造、3C電子、新エネルギーなど、高いタクトと高い信頼性が求められる自動化シーンで広く使用されており、ユーザによる安定かつ高効率な空気圧制御システムの構築を支援します。
