実点科技 リモートI/O ユニット XB6S の自動車用超音波プラスチック溶着機における応用

超音波プラスチック溶接機は自動車部品生産における重要な設備であり、各種プラスチック部品の接合や被覆工程に広く適用されています。自動車の軽量化と内装品質への要求向上に伴い、設備には高精度制御、協調動作、リアルタイム状態監視、安全インターロックの実現が求められ、リモートI/O信号伝送の安定性に対する要求も高まっています。

今回の事例で使用した実点科技製品

【自動車底部プロテクタ溶接工程用】

XB6S-PN2002

XB6S-3200、XB6S-0032B、XB6S-A40V

【自動車アームレスト被覆工程用】

XB6S-PN2002

XB6S-3200、XB6S-0032B、XB6S-A08I

一、生産工程の紹介

本設備は自動車底部プロテクタ溶接とアームレスト被覆の2つの工程に同時に使用されており、詳細は以下の通りです。

【底部プロテクタ溶接工程】

前処理→位置決め・クランプ→超音波発振→溶融接合→加圧硬化

【前処理】

溶接対象のプラスチック部品の表面清掃と位置合わせを行い、溶接面の平坦さと異物のない状態を確保します。

【位置決め・クランプ】

シリンダ駆動の治具によりワークを精密に固定し、溶接工程中のずれを防止します。

【超音波発振】

超音波発生器を起動し、高周波振動を溶接面に伝達して局所的な熱を発生させます。

【溶融接合】

圧力と超音波の共同作用により、材料表面が溶融して互いに浸透し、材料の結合を実現します。

【加圧硬化】

溶接部が冷却して形状が安定するまで一定の圧力を保持し、構造強度を確保します。

【アームレスト被覆工程】

裁断→接着剤噴射→予熱→位置決め→型押し被覆→バリ取り

【裁断】

寸法要求に従って表皮材料を精密に切断し、被覆作業の準備を行います。

【接着剤噴射】

比例弁により接着剤量を制御し、基材表面に均一に接着剤を噴射します。

【予熱】

材料を適度に加熱し、柔軟性を高めると共に接着層の活性化を促進します。

【位置決め】

表皮と骨格を精確に位置決めし、被覆後のしわやずれの発生を防止します。

【型押し被覆】

金型による加圧で表皮を骨格の輪郭に密着させ、外観の平滑性と気泡のない仕上がりを確保します。

【バリ取り】

余分な材料を切除し、被覆の最終仕上げを完了します。

二、I/Oユニット適用方式

デバイスはPROFINETプロトコルを採用し、シーメンスS7-1200シリーズのPLCをマスタ局として、実点科技のリモートI/O XB6S PROFINETプロトコルバスカプラXB6S-PN2002を介して各I/Oユニットを接続し、高信頼性の通信ネットワークを構築します。PLCは工程ロジック処理と動作制御指令の調停を担当し、リモートI/Oユニットは現場信号の収集と出力実行を担当します。

デジタル入力ユニットXB6S-3200は各工程のマグネットスイッチ、近接スイッチ、光電スイッチの検出信号および安全インターロック状態をリアルタイムで収集します。デジタル出力ユニットXB6S-0032Bは各チャネル0.5Aの負荷能力により、リレーおよび小容量コンタクタを直接駆動できます。アナログ電流出力ユニットXB6S-A08Iは高精度・高分解能により、比例弁とインバータを精密に調節します。アナログ電圧入力ユニットXB6S-A40Vは電圧センサの信号を収集し、溶接深さの制御に使用します。

三、方案最適化の成果

お客様がXB6Sシリーズ製品を採用したことで、リモートI/Oシステムは耐干渉性、利便性、拡張性の面で大幅に向上しました。XB6S全体のEMC性能は優れており、強力な耐干渉性により信号伝送の安定性を確保します。診断、アラーム、異常ログ記録機能を備え、デバイスのメンテナンスがより便利になりました。アナログユニットは精度が高く、インバータや比例弁などのデバイスに対する制御精度を効果的に向上させます。デジタル出力ユニットは単チャネル0.5A、32チャネル16Aの負荷能力を持ち、リレーや小型コンタクタを直接駆動できます。

四、高信頼性リモートI/OユニットXB6Sシリーズ

実点科技のリモートI/Oユニット XB6Sシリーズ製品は多様なバスプロトコルに対応し、モーション制御、温度収集などの機能ユニットを備えています。製品は厳格なEMCテストを経ており、強力な耐干渉性で通信断絶を防ぎます。診断、アラーム、異常ログ記録に対応し、インテリジェントなフィードバックにより使用が便利です。