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自動車用エアバッグはパッシブセーフティシステムの中核部品であり、その製造には空気圧アクチュエータの同期性と現場信号収集の信頼性に対して極めて高い要求が課されます。こうした背景のもと、分散配置されたバルブターミナルとI/Oモジュールは、エアバッグ生産ラインの自動制御における主流の選択肢となりつつあります。今回は実際のエアバッグ生産ラインを取り上げ、sDot製C3シリーズバルブターミナルとIOL7AシリーズIO-LinkバスI/Oモジュールがどのように活躍しているかをご紹介します。
今回のケースで使用したsDot製製品
C3シリーズバルブターミナル
（IO-Linkマスタ）
（16チャネルデジタル入力IO-Link HUB）
一、機器紹介
自動車用エアバッグ生産ラインは、自動供給ユニット、多ステーション rotaryテーブル、組立プレスユニット、点火テストユニット、オンライン検査ユニット、自動仕分け機構で構成され、部品供給から製品の合否判定までの全工程作業を完了します。
工程 | 動作説明 |
①供給 | 振動ボウル、供給レーンが筐体、ガス発生器、カバープレートなどの部品を把持位置まで供給 |
②組立 | 多ステーション rotaryテーブルがグリッパ、リフタ、供給レーンと協調し、位置決め、クランプ、プレス、予圧を実行 |
③テスト | 点火シリンダ、バルブシリンダがエアバッグの気密性／点火テストを実施 |
④仕分け | 検査結果に基づきOK/NGエア回路で良品と不良品を分流 |
二、sDot製ソリューション
本生産ラインはライン式＋ターンテーブル式のハイブリッドレイアウトを採用しており、実行元件がライン沿いに分散配置され、エア源配管が長くなるため、空圧部品の配置柔軟性と応答速度に高い要求が求められます。同時に、現場ではシリンダ位置などの信号をリアルタイムで収集し、実行動作が所定位置に達したかを判断する必要があります。
上述の要件に対し、本方案ではC3シリーズのバルブターミナルを採用し、PROFINETバスにより各空気圧ステーションへ分散配置して、執行部品を近接駆動することで、エア配管とケーブルのレイアウトを大幅に簡素化した。信号収集の面では、1台のIOL7A-1600B-M12が各シリンダの磁気スイッチを接続し、突出・後退の位置フィードバックをリアルタイムに収集する。もう1台は供給ステーションに配置し、搬送路のワーク検出信号を収集して、把持位置に部品が到着しているかを判定する。2台のスレーブの信号はいずれもIOL7A-PN01B-8Aマスタで集約された後、PLCへアップロードされる。
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、ライン全体のロジックスケジューリングとタクト協調を担当します。
ネットワーク層：
C3シリーズバルブターミナルとIOL7A-PN01B-8AはいずれもPROFINETでPLCに接続され、各ステーションノードに分散配置されます。
現場実行層：
C3シリーズバルブターミナルはエア源箇所に取り付けて実行元件を駆動します。IOL7A-1600B-M12は一部のシリンダおよび上料ステーションに取り付けられ、信号はマスタ局で集約されアップロードされます。
四、適用効果
項目 | 適用実績 |
タクト協調 | PROFINET分散ネットワーク下で、駆動と信号フィードバックが同期して完了し、ステーション動作のタクトが安定 |
信頼性 | C3シリーズバルブターミナルはIP65保護等級、電磁弁は個別取り外し可能。 IOL7Aシリーズは金属筐体でIP67保護構造、振動や過酷な環境に対応 |
供給と保守 | 標準化製品を現物納入、故障は単一点で特定可能、他のバルブステーションとチャネルの運転に影響なし |
五、sDot製C3シリーズバルブターミナルとIOL7AシリーズIO-LinkバスI/Oモジュール
C3バルブターミナル：
C3シリーズバルブターミナルは最大24位のダブルソレノイド電磁弁構成をサポートし、IP65保護構造を備える。電磁弁下差し込み式設計を採用し、迅速な交換・保守が可能。電磁弁寿命は5000万回以上、オンラインファームウェア更新をサポート。
IOL7AシリーズIO-LinkバスI/Oモジュール：
IO-Link V1.1.3仕様に準拠した設計、金属筐体、IP67保護構造を備える。製品はデジタル量とアナログ量をカバーし、互換性が高く、カスケード接続をサポート。LEDステータス表示を備え、チャネル単位の保護と診断機能を提供。
