実点科技 IO-Link バスI/O の自動車板金溶接ラインジグ設備における応用

自動車の板金溶接ラインは自動車製造における重要な工程であり、複数台の溶接治具の協調作業により、車体板金部品の位置決め、クランプおよび溶接を完了し、車体構造の精度と強度を確保します。

本号の事例で使用した実点科技製品

IOL7-PN01B-8A

（IO-Linkマスタ、PROFINET 8チャネルClass-Aインタフェース、IP67）

IOL7-16CB-M12

（IO-Link Hub、16チャネル設定可能入出力、ソースタイプ（PNP）、IP67）

IOL7-1600B-M12

（IO-Link Hub、16チャネルデジタル入力、ソースタイプ（PNP）、IP67）

IOL7-0016B-M12

（IO-Link Hub、16チャネルデジタル出力、ソースタイプ（PNP）、IP67）

一、生産工程紹介

自動車の板金溶接ラインは先進の溶接工程を採用しており、具体的な流れは以下のとおりです：ワーク投入→位置決め・クランプ→溶接実行→状態監視→ワーク搬送

【ワーク投入】

産業用ロボットが板金部品を溶接治具に配置し、ワークの位置決めを正確に行います。

【位置決め・クランプ】

治具はシリンダにより位置決めピンとクランプアームを駆動し、ワークを精密に固定することで、溶接中のずれの発生を防ぎます。

【溶接実行】

溶接ロボットが多点溶接を行い、溶接強度と品質が工程要求に適合することを確保します。

【状態監視】

シリンダ位置、溶接完了信号などを含む治具の状態をリアルタイムで監視し、各治具とロボットの協調動作を確保します。

【ワーク搬送】

溶接完了後、治具が自動的に緩み、ワークは次工程へ流れ、後続の加工工程が継続されます。

二、I/Oユニット適用方式

本事例では、溶接ラインはPROFINETプロトコルを採用し、シーメンスS7-1200 PLCをメインコントローラとして、バスネットワークを介して複数の実点科技IO-LinkバスI/OマスタユニットIOL7-PN01B-8Aを接続し、各マスタユニットにはさらに6台のスレーブユニット（IOL7-16CB-M12、IOL7-1600B-M12、IOL7-0016B-M12を含む）を接続しています。1組の溶接治具は1台のマスタ局とそのスレーブ局グループに対応し、1台のロボットワークステーションには合計4組の治具ユニットが構成されています。

マスタユニットIOL7-PN01B-8AはPLCとスレーブ局間のデータ交換を実現し、リモートパラメータ設定とリアルタイム状態診断に対応します。各スレーブユニットIOL7-16CB-M12、IOL7-1600B-M12、IOL7-0016B-M12はいずれも近接スイッチとシリンダ電磁弁の接続に使用され、信号収集と実行制御を実現します。入力ユニットが治具の状態信号を収集し、出力ユニットがシリンダ動作を駆動することで、溶接工程の同期精度を確保します。

三、方案最適化の効果

実点科技IO-LinkバスI/O方案を採用したことで、システムは高性能を維持しつつ、配線構造と運用保守モードを効果的に最適化しました。マスタ局とスレーブ局は標準ケーブルで接続され、リモートパラメータ設定とリアルタイム診断機能によりデバッグ・保守効率が向上し、同時にシステムの耐ノイズ性と安定性も確保されています。

四、実点科技IO-LinkバスI/O

実点科技のIO-LinkバスI/Oユニットは、EtherCAT、PROFINETなどのバスプロトコルに対応可能で、着脱式接続、診断オプション、IP67の保護等級、耐衝撃性、耐振動性といった特長を備えています。実点科技IO-LinkバスI/Oは自動車製造、物流などの工業現場で幅広く採用されており、デバイスの迅速な接続、データの高効率伝送、システムのインテリジェント管理を実現し、生産効率を高めます。