実点科技IO-LinkバスI/Oのリチウムイオン電池パック生産ラインにおける応用

リチウムイオン電池パック生産ラインは、動力電池がセルから電池パックへと組み立てられる重要な工程であり、セル選別、モジュールスタッキング、溶接、検査、テストなど多くの工程を含みます。ライン全体の検査ポイントが分散しており、デジタル信号とアナログ信号が混在するため、I/Oユニットの信号接続能力と配置の柔軟性に高い要求が求められます。本事例では、リチウムイオン電池パック生産ラインを対象に、実点科技IO-LinkバスI/Oの応用実践を紹介します。

本事例で使用した実点科技製品

IOL7A-PN01B-8A

（IO-Linkマスタ、PROFINETプロトコル）

IOL7A-16CB-M12

（IO-Link HUB、16チャネルデジタル量設定可能、ソースタイプ（PNP））

IOL7A-A8C-M12

（IO-Link HUB、8チャネル電圧/電流入出力対応）

一、設備紹介

リチウムイオン電池パック生産ラインは通常、セル供給・選別ユニット、モジュールスタッキングユニット、プラズマ洗浄ユニット、タブ溶接ユニット、検査ユニット及びテスト・出荷ユニットで構成され、セルの供給からモジュールの組み立て、溶接固定、パック全体の検査判定までの全工程作業を完了します。

二、実点科技のソリューション

リチウムイオン電池パック生産ラインの検査ポイントは、セル供給、モジュールスタッキング、溶接、検査、テストなど複数の工程に分散しており、シリンダ動作フィードバック、材料到達、安全保護などのデジタル信号と、風速、測距などのアナログ信号を同時に接続する必要があります。信号種別が多様でポイントが分散しているため、I/Oユニットの信号接続能力と配置の柔軟性に高い要求が求められます。

本ソリューションは実点科技のIO-LinkバスI/Oアーキテクチャを採用し、IO-Linkマスタとハブの組み合わせにより、現場のデジタル信号とアナログ信号を同一のネットワークに統一して接続します。ユニットはIP67の金属筐体を採用しており、装置の近くに直接取付が可能です。3線式センサはM12インタフェースを介して直接接続でき、パックラインの工程分散・信号多様化という制御ニーズに適合します。

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採用し、ライン全体のロジック制御、検査データ処理、タクト連携を担います。

ネットワーク層：

IOL7A-PN01B-8Aマスタ局はPROFINETを介してPLCに接続され、IOL7A-16CB-M12とIOL7A-A8C-M12はIO-Linkスレーブとしてマスタ局に接続され、生産ラインに沿ってカスケード接続で配置されます。

現場層：

IOL7A-16CB-M12は各工程のデジタル信号の収集と出力を担い、シリンダ動作フィードバック、セル・モジュール到達、パレット到達、安全保護、操作ボタンなどの信号をカバーし、空圧アクチュエータの駆動出力を行います。IOL7A-A8C-M12は視覚検査、プラズマ洗浄、積み重ね位置決めなどの工程でのアナログ量収集を担い、風速計と測距計の信号を接続します。

四、応用効果

五、実点科技IO-LinkバスI/O

実点科技IO-LinkバスI/Oは現在、IP67とIP20の2種類の保護等級の製品を提供しています。IP67対応型番はIOL7A（金属筐体）とIOL7B（プラスチック筐体）、IP20対応型番はIOL5で、防塵カバーのオプション選択に対応しています。

製品形態は多様で、現場の状況に応じて柔軟に選択・構成できます。EtherCAT、PROFINETなど主流のバスプロトコルに対応し、デジタル量、アナログ量など多種の信号収集ソリューションを提供し、リチウムバッテリー、3C、自動車製造など要求の高い工業シーンに広く応用されています。