ナレッジ
半導体デバイスは後工程の出荷前に梱包を完了する必要があり、クリーン度、防湿、情報のトレーサビリティに対する要求が高く、梱包設備の運転安定性と梱包品質は製品納入に直接影響します。一体型I/Oモジュールは、こうした設備の自動化制御における主流の選択肢となりつつあります。今回の事例では半導体梱包設備を対象に、sDot製EC5Rシリーズ一体型I/Oの適用事例を紹介します。
今回の事例で使用したsDot製製品
EtherCATバス
16チャンネル デジタル シンクタイプ（NPN）/ソースタイプ（PNP）互換入力
16チャンネル デジタル シンクタイプ（NPN）出力
EtherCATバス
16チャンネル デジタル シンクタイプ（NPN）入力
16チャンネル デジタル シンクタイプ（NPN）入力＆出力互換
一、設備紹介
半導体梱包設備はREEL盤とTray盤の出荷梱包に使用されます。設備は工程ごとに、供給、情報照合、副資材投入、袋詰め封緘などの機能ユニットに区分され、各ユニットは搬送方向に沿って連結され、製品の投入から封緘された出力までの作業を連続して行います。主な作業フローは以下のとおりです。
工程 | 動作説明 |
①供給 | REEL盤またはTray盤を供給ステーションへ送り込み、位置決めを完了 |
②情報照合 | 製品情報を照合し、ラベルを貼付 |
③副資材投入 | 乾燥剤と湿度インジケータカードを投入 |
④袋詰め封止 | 製品をアルミ箔袋に装入し、真空引きとヒートシールを実施 |
⑤排出 | 封止完了した製品を排出し、後続の箱詰めへ移行 |
二、sDot製ソリューション
梱包設備の機能ユニットは搬送方向に沿って順に配置され、入力と出力の制御点は各ステーションに分散しています。これらの制御点を制御盤に集中配置すると、信号線を各ステーションから制御盤まで長距離引き回す必要があり、ケーブル本数が多く配線が複雑になります。設備の運転中にポイントの調整や故障の調査を行う場合も、制御盤側に戻って一つずつ確認する必要があります。半導体梱包作業は連続して行われるため、制御システムの配線信頼性と保守性は、設備の連続運転にとって重要です。
本ソリューションではEC5Rシリーズ一体型I/Oを採用しています。一体型構造により通信、入力、出力を同一モジュール内に統合し、設備側で現場信号を直接接続できるため信号線の長さを短縮できます。モジュールはバスを介して主制御PLCに接続され、収集と実行は設備側で近接して行えます。
三、ソリューション構成
制御層：
インオバンスACシリーズPLCをコアコントローラとして使用し、梱包フローのロジックスケジューリングとステーション間の連携を担います。
ネットワーク層：
EC5Rシリーズ一体型I/OはEtherCATでPLCに接続され、モジュールは機器に沿って分散配置され同一バスに接続されるため、ネットワーク構成が明確です。
フィールド層：
制御盤内と装置本体の両方にEC5Rモジュールを配置し、形番はEC5R-1616AとEC5R-1616A+です。入力側にはボタンと近接センサを接続し、操作指令とステーションの位置決め信号を収集し、出力側には電磁弁を接続し、包装用実行シリンダの動作を駆動します。
四、導入効果
項目 | 適用効果 |
配線の簡素化 | 入出力を制御点の近傍で接続するため信号線長が短縮され、配線および盤内の結線工数が削減 |
柔軟な配置 | 一体型構造により設備の各部位へ柔軟に配置でき、分散した制御点に対応 |
保守の容易化 | モジュールはステーションごとに分散配置され、故障箇所が一目で分かり、調査と交換が容易です |
五、sDot製EC5Rシリーズ一体型I/O
sDot製EC5Rシリーズ一体型I/Oモジュールは、通信機能とI/O機能を一体化し、EtherCAT 産業用イーサネットバスインタフェースを採用しています。
モジュールはコンパクトな横置き構造で、DIN35mm標準DINレールへのラッチ式と固定式の2種類の取付方式をサポートし、防塵カバーをオプションで選択することで盤外設置が可能です。短絡保護、逆接続保護、サージ保護、断線検出、診断アラーム、モジュール異常自動復帰、オンラインファームウェア更新などの機能を備え、革新的なチャンネルインジケータ設計によりチャネル状態が一目で分かり、現場での検出と保守が容易です。
分散型I/Oの配置と現場配線の簡素化に高い要求があるスマート配合、物料搬送、包装、3Cエレクトロニクスなどの分野で広く使用されています。
