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Food Safety Test Kits Transition to Automated Production Conveyor

[et_pb_section fb_built=”1″ _builder_version=”4.9.7″ _module_preset=”default”][et_pb_row _builder_version=”4.9.7″ _module_preset=”default”][et_pb_column _builder_version=”4.9.7″ _module_preset=”default” type=”4_4″][et_pb_text _builder_version=”4.9.7″ _module_preset=”default” hover_enabled=”0″ sticky_enabled=”0″]A customer producing food safety testing kits contacted Belt Technologies, Inc. for a solution to a slow, inefficient assembly system. They were seeking engineering and design support to help transition from manual to automated production. In addition, the original conveyor system used a mesh metal belt to convey the product through a heating process and it frequently transferred heat unevenly, making product results unreliable.[/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=”4.9.7″ _module_preset=”default” hover_enabled=”0″ sticky_enabled=”0″ admin_label=”video”]

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Manual Assembly Processes Are Slow, Inconsistent, and Inefficient

Making the food safety test kits involved filling disposable packages with a liquid testing medium, curing the trays on a heated conveyor system, and finally packaging them in sealed blister packs—all in a clean room environment.

Formerly, the line workers filled the test kits by hand and then  manually placed them on the conveyor, where they travelled on a mesh wire belt over a heating element. The mesh belt did not transfer heat evenly, which had a detrimental effect on product quality and consistency. If the kit did not cure properly during the heating process, it could incur unexpected costs for lost product and time.

Designing and Building New Metal Belt Conveyor System for Full Automation

Belt Technologies suggested replacing the wire mesh belt with a conveyor made of 301 full hard stainless steel, which would result in a stronger, flatter belt surface. 301 full hard stainless steel would be able to withstand the high temperatures of the heating process; also, the superior thermal conductivity of solid stainless steel would provide better heat distribution.

The customer made a prototype model of the new conveyor system featuring a solid, endless metal belt to replace the mesh belt for improved heat transfer and reliability. Belt Technologies supplied the belts for this model. The first order for the proof of concept was for a belt, pulleys, and roll holders. The customer built their own conveyor using these components. Once the prototype had successfully proven the concept, they turned to Belt Technologies to produce a full-scale conveyor system (approximately 20 feet long). The customer provided their own heating platens for the system and Belt Technologies integrated these components into the conveyor system.

The conveyor belt for this system runs through an acrylic glass tunnel during the heating process, so it was important that the belt stayed on track. If the belt were to run off track and unnoticed through several cycles, it could potentially damage the entire system. This could be avoided with constant monitoring and adjustment, but would be a challenge and could require hiring and training new employees. Based on the suggestions of Belt Technologies engineers, they chose to force track the belt with a silicone v-guide system. Silicone is a good choice for v-guide material as it is able to withstand high-temperature environments. Forced tracking provides a long-term value by eliminating the need for manual tracking adjustments, unnecessary maintenance downtime, or additional training-related costs.

New Automated Stainless Steel Conveyor Increases Product Throughput & Quality

In addition to correcting the uneven heat transfer, the customer wanted to further automate the system by adding robotic arms to fill and place the test kits. A perforated drive tape was selected to actuate precise robotic arm movement and allowed them to fill and cure at triple the rate they achieved with hand filling and placement.

This conveyor system was easily integrated with the existing automated packaging equipment. While the test kits originally had to be hand-checked for quality (to guarantee proper curing) and then manually transferred to packaging, the kits can now seamlessly move from filling to heat curing to heat-sealing in blister packs, and then finally to packaging, for shipment.

The first conveyor was such a success, the customer was able to expand production and ordered several additional units. [/et_pb_text][/et_pb_column][/et_pb_row][/et_pb_section]

食品安全検査キットの生産コンベヤを自動化

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Belt Technologies, Inc.は食品衛生試験キットを生産する顧客から、非効率的で遅い組立システムに対するソリューションについてご相談を受けました。 彼らは手動から自動化生産への移行における設計支援を必要としていました。 また既存のコンベヤシステムは、製品を加熱プロセスに搬送するメッシュ金属ベルトでしたが、熱伝導が不均等なため出来上がった製品は信頼性に欠けました。

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手動の組立工程は遅く、一貫性がなく、非効率

食品衛生試験キットの生産には液体検査媒体による使い捨て容器の充填、加熱コンベヤシステム上のトレーの硬化、ブリスターパックに入れた後の封印が必要になり、全てはクリーンルーム環境で行われます。 正式にはラインの作業者が手で媒体をテストキットに充填し、コンベヤの上に置きます。テストキットはメッシュワイヤベルトにより加熱素子まで搬送されます。メッシュベルトは熱を均等に伝導しないため、製品品質と一貫性に悪影響を与えます。キットが加熱工程で適切に硬化されないと製品の損失と時間に予期しないコストを生じます。

完全オートメーションを可能にする新しい金属ベルトコンベヤの設計と構築

Belt Technologiesはより強力でフラットなベルト表面を用意するために、ワイヤメッシュベルトを301等級の高硬度ステンレス鋼製のコンベヤで取り換えることを提案しました。301等級の高硬度ステンレス鋼は加熱工程の高温に耐え、中実のステンレス鋼の優れた熱伝導率が改善された熱分布を提供します。 顧客は熱伝導と信頼性の改善のために、既存のメッシュベルトを取り換える中実のエンドレス金属ベルトコンベヤの試作品を製作しました。このモデルのベルトはBelt Technologiesが提供しました。最初のコンセプトの証明はベルト、プーリー、ロールホルダーでした。顧客はこれらの部品を使用してコンベヤを自作しました。試作品がコンセプトを証明すると、顧客はBelt Technologies に実物大のコンベヤシステム(約20フィート長)の製作を依頼しました。顧客はシステムに熱板を提供し、 Belt Technologies がこれらの部品をコンベヤシステムに統合しました。 このシステムのコンベヤベルトは加熱工程中、アクリルガラストンネルを通りますが、ベルトがトラック上に留まることが大切です。誰にも気づかれずにベルトがトラックから外れ、数サイクル過ぎるとシステム全体に損害を起こす可能性があります。継続的な監視と調整を行えばこれを避けられますが、実施が困難な上に新しい従業員を雇用し、訓練する必要があります。Belt Technologiesの技術者の提案により、顧客はシリコンv‐ガイドシステム付きの強制トラッキングを採用しました。シリコンは高温環境に耐えるためにv‐ガイドの材料に最適です。強制トラッキングは手動のトラック調整や保全による停止時間や訓練関係のコストを不要にするために長期的な価値を提供します。

新しいオートメーションのステンレススチールコンベヤにより生産性と品質を改善

不均等な熱伝導を修正するほか、顧客はテストキットを充填するロボットアームを追加してシステム自動化をさらに推進しました。正確なロボットアームの動きを作動するために有孔ドライブテープが選ばれ、充填と硬化が手動工程の3倍の速さで実施できるようになりました。 このコンベヤシステムは既存のオートメーション梱包設備に簡単に統合されました。以前はテストキットの品質を手で検査し(適切な硬化を確認するため)、梱包に移動する必要がありましたが、現在では充填から、熱硬化、ヒートシール、ブリスターパッキング、最終梱包、出荷までシームレスに搬送されます。 最初のコンベヤが大成功を収め、生産の拡大を実現したため、顧客は他の数ラインにも同システムを発注しました。  

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Lebensmittelsicherheits-Testkits im Übergang zu automatisierten Produktionsförderbändern

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Sehen Sie sich dieses Referenz-Video an, um aus erster Hand zu erfahren, wie Belt Technologies einem Unternehmen für Lebensmittelsicherheits-Testkits bei der Automatisierung seiner Produktionslinie geholfen hat.

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Manuelle Montageverfahren laufen langsam, ungleichmäßig und ineffizient ab

Die Herstellung der Prüfsätze zur Lebensmittelsicherheit beinhaltet die Befüllung von Einmal-Packungen mit einem flüssigen Prüfmedium, die Härtung auf einem beheizten Transportbandsystem und abschließend die Verpackung in versiegelten Blistern – alles in einer Reinraum-Umgebung. Früher füllten die Bandarbeiter die Prüfsätze von Hand und platzierten sie manuell auf dem Transportband, dessen Drahtgeflecht sie dann über ein Heizelement transportierte. Das Drahtgeflecht übertrug die Wärme nicht gleichmäßig, was eine nachteilige Auswirkung auf Produktqualität und Konsistenz hatte. Wenn der Prüfsatz während des Wärmeverfahrens nicht ordnungsgemäß aushärtete, konnte dies unerwartete Kosten für Produktions- und Zeitverlust nach sich ziehen.

Design und Konstruktion eines neuen Metall-Transportbandsystems für die vollständige Automatisierung

Belt Technologies empfahl den Austausch des Drahtgeflechts durch ein Band aus massivem 301-Edelstahl, das eine stärkere, flachere Bandoberfläche aufweisen würde. Der massive 301-Edelstahl würde den hohen Temperaturen des Wärmeverfahrens widerstehen. Außerdem würde die überlegene thermische Leitfähigkeit von massivem Edelstahl für eine bessere Wärmeverteilung sorgen. Der Kunde erstellte einen Prototypen des neuen Transportbandsystems mit einem massiven, endlosen Metallband, das aufgrund der verbesserten Wärmeübertragung und Zuverlässigkeit das Drahtgeflecht ersetzt. Die erste Bestellung für den Konzeptnachweis betraf ein Band, Riemenscheiben und Rollenhalter. Der Kunde baute unter Verwendung dieser Bauteile sein eigenes Transportband. Nachdem der Konzeptnachweis erfolgreich erbracht worden war, erhielt Belt Technologies den Auftrag zur Fertigung eines maßstäblichen Transportbandsystems (mit einer Länge von ca. 20 Fuß). Der Kunde stellte seine eigenen Heizplattensysteme bereit und Belt Technologies integrierte diese Bauteile in das Transportbandsystem. Das Transportband für dieses System läuft während eines Heizverfahrens durch einen Acrylglastunnel, daher war wichtig, dass das Band in der Spur bleibt. Wenn das Band aus der Spur geraten und unbemerkt mehrere Zyklen durchlaufen würde, könnte es das gesamte System beschädigen. Das kann mittels ständiger Überwachung und Ausrichtung verhindert werden, aber das wäre eine große Herausforderung, die die Einstellung und Schulung neuer Mitarbeiter bedeuten würde. Basierend auf den Vorschlägen der Techniker von Belt Technologies wurde ein Band mit erzwungener Spurführung mit einem Silikon-V-Führungssystem ausgewählt. Silikon ist eine gute Wahl als Material für die V-Führung, denn es kann Umgebungen mit hohen Temperaturen widerstehen. Die erzwungene Spurführung stellt einen langfristigen Wert dar, indem der Bedarf an manuellen Spureinstellungen beseitigt wird – ebenso wie unnötige Wartungs-Stillstandszeiten oder Zusatzkosten, die mit Personalschulungen verbunden sind.

Das neue, automatisierte Edelstahl-Transportband erhöht Produktdurchsatz und Qualität

Neben der Korrektur der ungleichmäßigen Wärmeübertragung wollte der Kunde das System weiter automatisieren, indem Roboterarme hinzugefügt werden, die die Prüfsätze füllen und platzieren. Ein perforiertes Antriebsband wurde ausgewählt, um eine präzise Roboterarmbewegung auszulösen und so im Vergleich zur manuellen Füllung und Platzierung das Dreifache an Bestückung und Härtung zu erzielen. Dieses Transportbandsystem konnte einfach in die vorhandene automatisierte Verpackungsausrüstung integriert werden. Während die Qualitätskontrolle der Prüfsätze und der Transport zur Verpackung ursprünglich von Hand erfolgten, können die Prüfsätze jetzt nahtlos von der Füllung zum Verschweißen in Blistern und abschließend zur Verpackung und zum Versand transportiert werden. Das erste Transportband war ein so großer Erfolg, dass der Kunde die Produktion vergrößern konnte und mehrere Zusatzeinheiten bestellte.  

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Les kits de tests de sécurité alimentaire passent au convoyeur de production automatisée

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Un client produisant des kits de tests de sécurité alimentaire a contacté Belt Technologies Inc. pour une solution à un système d’assemblage inefficace. Ils cherchaient une assistance en ingénierie et en conception pour aider à la transition d’une production manuelle à une production automatisée. En plus, le système convoyeur original utilisait un tapis métallique maillé pour transporter le produit via un processus de chauffage et transférait fréquemment la chaleur de façon inégale, rendant les résultats du produit non fiables.

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Les processus d’assemblage manuels sont lents, inconsistants et inefficaces


Remplir les emballages jetables de kits de tests de sécurité alimentaire impliqués avec un média liquide de tes, sécher les plateaux sur un système convoyeur chauffé et finalement les emballer dans des packs fermés, le tout dans un environnement de pièce blanche.


Les employés sur la chaîne remplissaient auparavant manuellement les kits de test avant de les placer, toujours manuellement, sur le convoyeur, d’où les kits étaient transportés sur un tapis maillé au-dessus d’un élément chauffant. Le tapis maillé ne transférait pas également la chaleur, ce qui avait un effet nocif sur la qualité et la consistance du produit. Sil le kit ne chauffait pas correctement lors du processus de chauffage, cela pouvait entraîner des coûts inattendus pour la production et le temps perdus.

Concevoir et construire un nouveau système de tapis convoyeur métallique pour une totale automatisation


Belt Technologies a suggéré de remplacer le tapis maillé par un convoyeur fait d’acier inoxydable dur et plein 301, ce qui résulterait en une surface plus résistante et plus plate. L’acier inoxydable dur et plein 301 pourrait supporter les températures élevées du processus de chauffage, et la conductivité thermique supérieure de l’acier inoxydable plein fournirait

une meilleure distribution de chaleur.


Le client a fabriqué un modèle prototype du nouveau système convoyeur doté d’un tapis métallique dur sans fin pour remplacer le tapis maillé, afin d’obtenir un meilleur transfert de la chaleur et une meilleure fiabilité. Belt Technologies a fourni les tapis pour ce modèle. La première commande pour la démonstration de faisabilité fut celle d’un tapis, de poulies et de porte-rouleaux. Le client construisit son propre convoyeur en utilisant ces composants. Une fois que le prototype eut prouvé avec succès le concept, la société demanda à Belt Technologies de produire un système convoyeur à l’échelle (environ 6 mètres de long). Le client fournit ses propres plaques chauffantes pour le système et Belt Technologies les intégra au système convoyeur.


Le tapis convoyeur pour ce système passe à travers un tunnel en verre acrylique lors du processus de chauffage, et il était donc important que le tapis reste sur ses rails. Si le tapis déraillait et que ce ne soit pas remarqué durant plusieurs rotations, cela pouvait potentiellement endommager le système tout entier. Cela pouvait être évité avec une surveillance et des réglages constants, mais cela aurait été un problème et pouvait demander d’embaucher et de former de nouveaux employés. Sur la base des suggestions des ingénieurs de Belt Technologies, l’entreprise choisit de guider de force le tapis avec un

système de guidage en V
en silicone. Le silicone est un bon choix pour les matériaux de guidage en V car il peut supporter des environnements de hautes températures. Le guidage forcé apporte une valeur à long terme en éliminant le besoin de réglages manuel du guidage, les durées d’immobilisation inutiles ou les coûts supplémentaires de formation.

Un nouveau convoyeur automatisé en acier inoxydable augmente le rendement et la qualité du produit


En plus de corriger le transfert inégal de chaleur, le client voulait automatiser encore plus le système en ajoutant des bras robotiques pour remplir et placer les kits de tests. Une cassette de transmission perforée fut choisie pour piloter les mouvements précis du bras robotique et lui permettre de remplir et sécher à un rythme trois fois supérieur à celui du remplissage et mise en place manuels.


Ce système convoyeur fut facilement intégré à l’équipement automatisé d’emballage existant. Tandis que les kits de tests devaient à l’origine être sélectionnés manuellement pour leur qualité (pour garantir un séchage correct), puis transférés manuellement pour être emballés, les kits peuvent à présent se déplacer de manière fluide depuis le remplissage jusqu’au séchage et la thermo-fermeture en emballages, avant d’être finalement emballés pour leur expédition.


Le premier convoyeur fut un tel succès que le client put développer sa production et commander plusieurs unités additionnelles.

 
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Transición de kits de pruebas de seguridad alimentaria a la cinta transportadora de producción automatizada

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Mira este vídeo testimonial para descubrir cómo Belt Technologies ayudó a una empresa de kits de pruebas de seguridad alimentaria a automatizar su línea de producción.

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