実点科技CC-LinkプロトコルリモートI/Oのテレビ生産ラインへの応用

曲面テレビ、8Kテレビの登場により、私たちのスマートホームライフはより便利で夢のようなものになりました。華やかなコンサートも、感動的なゴールの瞬間も、あらゆるシーンやカットが鮮明に、克明に映し出されます。では、8Kはどのようにしてこれほどまでに臨場感あふれる映像を実現しているのでしょうか。

8Kとは7680×4320画素のことで、分解能は4Kディスプレイの4倍、2Kの16倍に相当します。同じサイズの画面では、画素数が多いほど画面はより精細に表示されます。これは、8Kの超高精細映像が実際の映像を極めて高い精度で再現し、肉眼で見る映像に限りなく近い効果を実現できることを意味します。

テレビスマート生産ラインにおけるリモートI/Oアプリケーション紹介

8Kテレビのスマート生産ラインは、多数の「ロボット＋ビジョン」によって構成されており、非常に高い知能化レベルを実現しています。本事例のPLCには三菱電機のQシリーズを採用し、マスタユニットには三菱電機のQJ61BT11Nを使用しています。リモートI/Oには、実点科技と三菱電機の両社によるCC-Linkプロトコル対応ユニットを採用しています。実点科技のユニットは、主に搬送ライン上の操作ボックスのボタン信号や表示灯信号の収集・制御、ロボット単体デバイスとの交信信号、安全信号、制御盤の制御信号などを担当します。一方、ベルトライン上の光電センサのI/O信号やインバータの運転信号は三菱電機のユニットで収集しています。このような構成にしたのは、お客様が三菱電機のリモートI/Oとインバータを統一し、今後のメンテナンスを容易にするためです。

本事例における実点科技のCC-Linkプロトコル対応リモートI/Oユニットの「シームレスな組み込み」だけでなく、他のソリューションにおいても完全な置き換えが可能であり、性能が安定し、競争力の高い国産代替製品の逸品です。

8Kテレビスマート生産ラインのデバイス及び工程の説明

一般的な生産ラインの区画分け：

（1）モジュール区：自動バックプレーン取付デバイス、ディスペンサデバイス、ロボットビジョンAIカセットデバイス、テレビガラス及びフィルム仕分けデパレタイズデバイス

8Kテレビ生産工程フロー

まず、プレス加工済みのテレビ用バックプレーンを搬送ラインでモジュール工場へ運び、モジュール工場内でディスペンサデバイスによる塗布を行います。その後、作業員が手作業でライトバーを取り付け、ライトバー用配線を配線し、配線を整理し、導光板を取り付けます。続いて搬送ラインでロボットカセット区域へ運び、ビジョンによる撮影を行います。ロボットはフィルム剥離機でフィルムを剥がしたテレビ液晶ガラスを吸着し、ビジョンから送られた位置情報を受け取って、バックプレーンにカセットします。

次に、モジュール区で完成したテレビ半製品は搬送ラインで本体組立区へ運ばれ、180度反転機で反転された後、主基板、電源基板などのテレビ付属品を取り付けます。その後、ロボットねじ締め機工程へ到達し、ねじ締めによる固定を行います。これで本体工場におけるテレビの全ての組立が完了します。

さらに90度反転機で反転された後、上昇リフターでテレビをエージング工場へ運び、通電検査、高電圧印加検査、ホワイトバランス検査、ビジョンによるロゴ検査及び出荷検査、目視検査を行います。最後にテレビを水平に倒して電源を切り、下降リフターで梱包区へ搬送します。

梱包区に到着すると、横移載ロボットハンドがテレビを吸着してバンド掛けデバイスへ移し、バンド掛けが完了したテレビは反転して箱詰めを行い、テレビリモコンなどの付属品も箱詰めします。終了後、重量測定を行い封函・底折りを行い、ラベリング機でテレビの段ボール箱にラベルを貼付し、最後に梱包バンドで結束します。合箱機で整理した後、倉庫区へ搬送します。

倉庫区に到着すると、コードリーダーによるコード読み取りと仕分けを行い、同一ロット・同一型番の製品をパレタイザーでパレタイズします。その後フィルム巻き機へ搬送してフィルム巻きを行い、さらにパレット単位でラベルを貼付し、AGVで立体倉庫へ運搬して入庫保管します。

実点科技CC4-1616Aの配電盤における応用方法

これらのデバイスの制御システムは全て三菱電機のQシリーズPLCを採用し、単体デバイスには三菱電機のFX5UシリーズPLCを採用しています。8Kテレビのスマート生産ライン全体が比較的長いため、全体をCC-Linkプロトコルでネットワーク接続しています。さらに、CC-Linkネットワークは「Y型」配線及び直列接続配線が可能なため、柔軟性と利便性を兼ね備えています。現場の実際の環境では、配線ボックスやボタンボックスのスペースが限られているため、実点科技のCC4-1616Aを採用することでこの課題を解決できます。一体型ならではの小型化の優位性が明確であり、同時に配線も非常に簡単です。

上図からわかるように、ライン上の各工程には全てボタンボックスが設置されており、ボタンの入力信号や表示灯信号は、近接するデバイスの取付距離に応じてCC4-1616Aユニットで収集しています。また、ロボット工程との交信信号もCC4-1616Aで収集しています。ロボット制御盤には限られた狭いスペースしか確保できないため、そのコンパクトなサイズが最適な使用方法となっています。

実点科技リモートI/O PLC設定図

実点科技のCC4-1616Aは、三菱QJ61BT11Nマスタ局においてリモートI/O局として動作し、1局を占有し、入力32点、出力32点を使用します。現場のライン長が比較的長いため、ボーレートは1を採用しています。下図はGX-Works2ソフトウェアにおけるリモートI/Oの設定です。

実点科技CC4-1616A製品紹介

本案例では、全体の配線はシンプルかつ柔軟で、"Y"型・串型のいずれにも対応でき、配線長は最大1200mに達します。さらに実点科技の一体型I/OユニットCC4-1616Aが持つ小型多点数という本来の製品優位性も加わり、三菱電機のリモートI/Oとの混在使用は見事な融合を実現したと言え、置き換えやメンテナンスも非常に容易です。