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3C業界では、スマートフォンの背蓋や電子ガラスカバーなどの外観欠陥に対するAOI検査が品質管理の重要な工程です。このような装置は検査ポイントが分散し、センサの種類も多いため、I/Oモジュールの配置柔軟性と信号伝送の安定性に高い要求が求められます。今回は3Cビジョン検査装置を対象に、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、32点デジタル入力、シンクタイプ(NPN)/ソースタイプ(PNP)互換）
（EtherCATバス、32点デジタル出力、ソースタイプ（PNP））
一、装置の紹介
3Cビジョン検査装置は通常、自動供給ユニット、位置決めクランプユニット、ビジョン検査ユニット、排出仕分けユニットで構成され、ワークの供給、位置決め固定、撮影検査から良品/不良品の振り分けまでの全工程を処理します。
ライン全体で2種類の信号を収集する必要があります。磁気スイッチ信号は、クランプシリンダ、昇降シリンダ、押出シリンダなどの空気圧アクチュエータの動作が完了したかを判定するために使用します。拡散反射形光電信号は、ワークが指定位置に到達したかを判定するために使用します。
工程 | 動作説明 |
①供給 | ワークがコンベヤラインから供給位置に進入し、拡散反射形光電が到達を検出して、ストッパ/クランプシリンダの動作をトリガ |
②位置決めクランプ | シリンダが位置決め機構とクランプシリンダを駆動してワークを固定し、クランプ完了後にPLCがカメラ撮影をトリガ |
③ビジョン検査 | 産業用カメラがワークの外観欠陥を撮影・収集し、アルゴリズムで判定 |
④排出仕分け | 検査結果に基づき、押出シリンダが良品と不良品を別々のシュートに振り分け |
二、sDot製ソリューション
外観検査装置の投入口、位置決めステーション、仕分け口などの検査ポイントは異なる位置に分散しており、マグネットスイッチと拡散反射型光電センサの2種類の信号を同時に接続する必要があるため、I/Oモジュールのチャネル接続の容易性と設置の柔軟性に高い要求が求められます。
三、ソリューション構成
制御層：
Inovance Easy521 PLCをコアコントローラとして、検査フローのロジックスケジューリング、画像処理アルゴリズムのトリガ信号調整、および搬入・搬出のタクト制御を担当します。
ネットワーク層：
EC5R-3200とEC5R-0032BはいずれもEtherCATバスでPLCに接続し、各モジュールは生産ラインに沿って順次カスケード接続されます。1本のバスで最大72スレーブ局に対応し、ネットワーク構成が明確です。
フィールド層：
EC5R-3200は投入口、位置決めステーション、仕分け口などの検査ポイントのデジタル入力信号を収集し、マグネットスイッチと拡散反射型光電センサの信号を取り込みます。EC5R-0032Bは各駆動ステーションのアクチュエータ出力を担当し、電磁弁を駆動してクランプシリンダ、リフトシリンダ、プッシャシリンダなどのアクチュエータを動作させます。
四、導入効果
項目 | 導入効果 |
設置の柔軟性 | EC5Rモジュールは装置の近傍に設置可能（防塵カバーと組み合わせて盤外設置に対応）、 信号を現場から直接接続でき、集中制御盤の端子台数と配線工数を削減 |
信号応答 | EtherCAT高速バスと分散設置の組み合わせにより、 センサ信号は近傍で収集し、アクチュエータは近傍で駆動でき、検査タクトの同期を支援 |
供給と保守
スプリングクランプ式端子台により配線が迅速で、チャネルインジケータにより現場での故障箇所の特定が容易です。
sDot製EC5Rシリーズ一体型I/Oモジュール
sDot製EC5Rシリーズ一体型I/Oモジュールは、通信と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。
本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種類の取付方式に対応し、防塵カバーをオプションで装着することでキャビネット外への取付が可能です。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の設計によりチャネル状態が一目で分かり、現場での検査と保守が容易です。
分散型I/Oの配置と現場配線の簡素化に高い要求が求められるスマート配合、マテリアル搬送、包装、3C電子などの分野で広く使用されています。
