Belt Technologies Logo

Making Moves in Medical Manufacturing

medical manufacturing Metal belt systems improve cycle times, reduce costs for automated assembly lines

A key to automation success, in general, is to improve productivity and reduce operating costs, while creating new, innovative products for a defined customer base. This premise is especially true in the medical industry. When a U.S.-based medical manufacturer needed to accomplish this task, they needed to look no further than Belt Technologies who solved not one but two complex automation issues.

It’s in our DNA

Our tagline is “Precision on the Move,” and it’s by design—and found in each of our designs. First called upon to design automation equipment used in the production of revolutionary test systems for DNA analysis technology, our company was immediately put to the test, challenged to improve cycle times and reduce costs.

While the manufacturer’s DNA test procedure was markedly faster than competitive tests, and even faster than the company’s own previous offerings, the process by which the manufacturer produced the test was not. Initially, the company was producing the disposable reaction tube—a key element in the test—by hand, completing a paltry 400 tubes per day. Needless to say, some degree of automation was necessary to create the needed 18 million parts per year.

But increased throughput was only half of the equation: cost savings was the other.

After investigating a variety of options, a metal belt conveyor system was chosen to replace the automation in place, with the belts and pulleys supplied by Belt Technologies. The result? Improved process times and more than that—with the new configuration, four separate products could be run on the same line, increasing profits and making strides in the medical field.

The Nuts and Bolts of it All

Metal belts offer advantages over similar products, as well as belts made of other materials. To begin with, metal belts possess various unique properties that result in superior precision control, longevity, and cost effectiveness. In many cases, they are preferable to other belt types (such as rubber and fiberglass) as metal belts do not stretch like standard timing belts, and variations in surface speed are minimized. Metal belts from Belt Technologies also run without lubrication of any kind, offer unlimited travel lengths, and are available in a variety of alloys. When compared with other power transmission or motion control components (such as linear actuators, lead screws, and chains) metal belts are often preferred, due to their high strength-to-weight ratio, durability, and precise positioning.

After each assembly line was built, drive and idler pulleys, metal belts, and timing screws, which are used to attach the cleats, were integrated into the production process. Running flawlessly since 1999, the company again turned to Belt Technologies in 2020 in light of the COVID-19 pandemic to assist in the production of testing kits.

One of the key benefits of this vertical conveyor system is the flexibility to handle multiple products.  The belts were designed to connect with the company’s proprietary tooling through a common interface designed into each tool covering an array of different products, allowing for reduced changeover times. What’s more—the vertical solution, by utilizing both sides of the metal belt, doubled output without increasing operational costs. This was an especially important consideration considering the urgency of brining COVID-19 test kits to market.  Furthermore, given the direct public benefit of these test kits, Belt Technologies gave top priority to producing these belts on an expedited basis to meet the company’s substantially increased demand. It’s safe to say that Belt Technologies was “just what the doctor ordered” for this U.S. manufacturer. Does your assembly line need a similar cure?

“We looked at various conveyor products and had a problem with the high mass of the system. The obvious solution was metal belts, which provide low inertia and excellent repeatability. Plus, in the future, we could also extend the line very easily, due to the flexibility of the belts.” —project lead

Fortschritt in der medizinischen Fertigung

medical manufacturing Stahlbandsysteme verbessern die Taktzeiten und senken die Kosten für automatisierte Montagelinien

Der Schlüssel zum Erfolg der Automatisierung besteht im Allgemeinen darin, die Produktivität zu verbessern und die Betriebskosten zu senken, während gleichzeitig neue, innovative Produkte für einen definierten Kundenstamm geschaffen werden. Diese Prämisse gilt insbesondere für die Pharma-Industrie. Als ein in den USA ansässiger Hersteller von medizinischen Geräten diese Aufgabe erfüllen musste, brauchte er nicht lange suchen. Belt Technologies löste nicht nur eine, sondern gleich zwei komplexe Automatisierungsprobleme mit einer Lösung.

Es liegt in unserer DNA

Unser Motto lautet „Präzision in Bewegung“ und ist natürlicherweise in jedem unserer Konzepte enthalten. Unser Unternehmen wurde direkt auf die Probe gestellt, Automatisierungsgeräte für die Herstellung revolutionärer Testsysteme für die DNA-Analysetechnologie zu entwickeln, um die Zykluszeiten zu verbessern und gleichzeitig die Kosten zu senken.

Obwohl das DNA-Testverfahren des Herstellers deutlich schneller war als bei Wettbewerbstests, war der Herstellungsprozess selbst, sehr zeitaufwendig. Anfänglich produzierte das Unternehmen das Einweg-Reaktionsröhrchen – ein Schlüsselelement des Tests – von Hand und konnte lediglich 400 Röhrchen pro Tag fertigen. Es war offensichtlich, dass ein gewisser Automatisierungsgrad erforderlich war, um die geforderten 18 Millionen Teile pro Jahr herzustellen.

Ein höherer Durchsatz war jedoch nur die halbe Miete: Kosteneinsparungen waren die andere.

Nach Prüfung einer Vielzahl von Optionen wurde ein Metallbandfördersystem mit Bändern und Riemenscheiben von Belt Technologies ausgewählt, um die vorhandene Automatisierung zu ersetzen. Das Ergebnis? Verbesserte Prozesszeiten und mehr – mit der neuen Konfiguration konnten vier separate Produkte auf derselben Linie hergestellt werden, was den Gewinn steigerte und einen großen Fortschritt im medizinischen Bereich darstellt.

Das A und O der Stahlbandtechnologie

Metallbänder bieten Vorteile gegenüber ähnlichen Produkten und Bändern aus anderen Materialien. Zunächst besitzen Metallbänder verschiedene einzigartige Eigenschaften, die zu einer überlegenen Präzisionskontrolle, Langlebigkeit und Kosteneffizienz führen. In vielen Fällen sind sie anderen Riementypen (wie Gummi und Glasfaser) vorzuziehen, da sich Metallriemen nicht wie Standard-Zahnriemen dehnen und Schwankungen der Oberflächengeschwindigkeit minimiert werden.

Metallbänder von Belt Technologies laufen auch ohne jegliche Schmierung, bieten unbegrenzte Verfahrwege und sind in einer Vielzahl von Legierungen erhältlich. Im Vergleich zu anderen Kraftübertragungs- oder Bewegungssteuerungskomponenten (wie Linearantrieben, Gewindespindeln und Ketten) werden Metallbänder aufgrund ihres hohen Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnisses, ihrer Haltbarkeit und ihrer präzisen Positionierung häufig bevorzugt.

Es wurden Metallriemen, Steuerschrauben sowie Antriebs- und Umlenkrollen, mit denen die Stollen befestigt werden, in den Produktionsprozess der Montagelinien integriert. Das in 1996 gegründete Unternehmen betrieb unseren Stahlbandtransport seit 1999 äußerst erfolgreich, wandte sich im Jahr 2020 angesichts der COVID-19-Pandemie jedoch erneut an Belt Technologies, zwecks Unterstützung bei der Herstellung von DNA-Testkits.

Einer der Hauptvorteile dieses vertikalen Fördersystems ist die Flexibilität, mehrere Produkte gleichzeitig zu handhaben. Die Stahlbänder wurden für die Verbindung mit den firmeneigenen Werkzeugen über eine gemeinsame Schnittstelle entwickelt. Diese ist in jedem Werkzeug integriert und deckt eine Reihe verschiedener Produkte ab, wodurch kürzere Umrüstzeiten ermöglicht werden. Darüber hinaus verdoppelte die vertikale Lösung durch die Verwendung beider Seiten des Metallbandes die Leistung, ohne die Betriebskosten zu erhöhen. Dies war angesichts der Dringlichkeit, COVID-19-Testkits auf den Markt zu bringen, ein entscheidener Überlegungsfaktor.

Angesichts des direkten öffentlichen Nutzens dieser Testkits stufte Belt Technologies die schnelle Herstellung dieser Stahlbänder als höchste Priorität ein, um der erheblich gestiegenen Nachfrage des Unternehmens nachzukommen. Somit war Belt Technologies für diesen US-Hersteller „genau das, was der Arzt verordnet hatte“.

Über Belt Technologies

Belt Technologies has been producing custom steel belt conveyor solutions for new and existing conveyor systems for more than five decades. Sophisticated engineering, advanced manufacturing processes and an unlimited variety of configurations and coatings are available to us to customize belts for every application. Steel and indexing belts as well as steel drive belts are superior, high-quality options for automated production and robotic systems. Further information about Belt Technologies and our steel belts / steel belt systems can be found on our website www.belttechnologies.de

Belt Technologies produziert seit mehr als fünf Jahrzehnten kundenspezifische Stahlbandförderlösungen für neue und bestehende Fördersysteme. Anspruchsvolles Ingenieurswissen, fortschrittliche Herstellungsverfahren und eine unbegrenzte Vielfalt an Konfigurationen und Beschichtungen stehen uns zur Verfügung, um Bänder für jede Anwendung individuell zu gestalten. Stahl- und Taktbänder sowie Stahlantriebsbänder sind überlegene, hochwertige Optionen für die automatisierte Produktion und Roboteranlagen.

 Weitere Informationen über Belt Technologies und unsere Stahlbänder/ Stahlbandsysteme finden Sie auf unserer Webseite www.belttechnologies.de

belt advances in medical manufacturing

Kommentar der Projetkleitung:

“Wir haben uns verschiedene Förderprodukte angesehen und hatten ein Problem mit der hohen Masse des Systems. Die offensichtliche Lösung waren Metallbänder, die eine geringe Trägheit und eine ausgezeichnete Wiederholbarkeit bieten. Außerdem könnten wir in Zukunft die Produktionslinie aufgrund der Flexibilität der Bänder sehr einfach erweitern.“

View

 

Precision Indexing with Stainless Steel Conveyor Belts in Freezing Operating Environments

sample testing equipment

Belt Technologies has years of experience designing and producing custom conveyor systems for automated pharmaceutical equipment and medical manufacturing applications. Recently, a client approached us with a challenge. Their goal was to improve upon and modernize the design of a machine they have been producing for nearly a decade. 

Achieve Maximum Accuracy and Efficiency for Medical Applications

The equipment being updated was designed to sample vials as they are conveyed through the system for testing. In the original design, the vials were held in a tray system as they are moved through the machine. A needle is then lowered into each vial to take a sample for testing. The equipment was intended to allow producers of food, pharmaceuticals, chemical compounds, and more, to take samples of the materials being produced and perform quality testing directly on the production floor— instead of sending product samples to outside service providers for testing.

The customer wanted to increase the efficiency of the system and double product yield in a single batch. To do this, they needed to improve the positional accuracy of the vials as they were conveyed through the system. They recognized that a metal belt would be the best belt material option as the ambient temperature of the operating environment is kept below freezing. 

biological sample being removed from liquid nitrogen

Belt Technologies has provided metal belts for a variety of applications in freezing temperatures, including cryogenic processes. Stainless steel has a high resistance to extreme temperatures, and can easily handle refrigerated operating environments. Metal belts are also highly accurate and repeatable, providing precise positioning of the vials with virtually no slippage.

Additionally, solid metal conveyor belts do not outgas or require lubrication, so there is no risk of contamination to the sensitive products being conveyed. They also will not fray or generate particulates that could contaminate medical products and potentially skew testing results. The flat, nonporous surface of stainless steel does not absorb bacteria and is easy to clean with virtually any cleaning method required, making it the ideal choice for this application. 

Custom Solutions Guarantee Optimal Processing Results

After working with the client to finalize their design, Belt Technologies provided the customer with a seamless belt made of 301 full hardened steel. It features custom vial holder attachments that are firmly attached to the metal belt.  We also added a custom perforation pattern in the belt for tracking and precision indexing. With the metal belt, secure attachments and timing features, the new equipment will be able to sample vials at a faster rate of speed without risking product quality or testing accuracy. 

For more information about custom stainless steel conveyor belts for medical and pharmaceutical applications, contact the experts at Belt Technologies, today.