汚染リスクから毎分1,500本へ：半導体グレード化学薬品向けカスタム充填ライン

プロジェクト概要

課題

半導体洗浄液の生産拡大は、単に機械を増やすだけではありません。まず、相互に関連する3つの問題を解決する必要がありました。

• ウェットパスでの汚染。 標準的な充填機は、ウェハープロセス化学品の純度要件と互換性のない材料を使用しています。充填ポイントでの粒子やクロスコンタミネーションは、下流の半導体プロセスを危険にさらします。
• 幅広いボトルサイズでの充填重量のばらつき。 製品は複数のサイズのボトルに充填されます。精密計量システムがない場合、正味重量の変動は手直しやコンプライアンス違反につながります。
• ステーション間の手作業によるハンドリングがボトルネックを生み出していた。 保管、充填、キャッピング、検査、梱包は物理的に分離されていました。オペレーターはステーション間で製品を手で運んでおり、スループットを低下させ、汚染のタッチポイントを増やしていました。

当社のソリューション

当社は、顧客のスループット目標と純度仕様に合わせて、各機械を単一の統合システムの一部として扱い、ライン全体を設計しました。

• 汚染制御された充填。 全面304ステンレス鋼の製品接触部と食品グレードのフレキシブルホース接続を備えた流量計充填機が選定されました。PLC制御のドア開閉インターロックは、パネルが開いた状態での機械の稼働を防ぎ、粒子侵入を排除します。フォーマット間の機械的な切り替えなしに、1～5Lの全範囲で±0.5%の充填精度が維持されます。連続的で完全に自動化された搬送。 自動補充機能を備えた1,000LのSUS316バッファタンクが、オペレーターの介入なしに充填機に供給します。チェーン＆ローラーコンベアシステムは、JinlongモーターとDanfoss VFDによって駆動され、充填、キャッピング、検査、梱包のすべてのステーションをリンクし、手作業によるハンドリングを排除します。
• 100%インライン品質管理。デュアルBasler産業用カメラを使用したビジョン検査機が、キャップの締まり具合、キャップの欠落、液面をすべてのボトルでチェックし、不適合なボトルは自動的にリジェクトされます。下流のチェックウェージャーは、パレタイジング前に各梱包ケースに正しい数のボトルが含まれていることを確認します。エンドツーエンドのパッケージング統合。自動箱開封機、ケースパッカー、箱シーラー、パレタイザーがラインを閉じ、段ボールブランクからパレットに積まれたカートンまで、手作業なしで完了します。
• 結果ラインのスループットは、手作業によるステーション間の移動をすべて排除した統合レイアウトにより、設計目標である1,500ボトル/時を達成しました。
• 充填精度は、ボトル全範囲で±0.5%に維持され、正味重量の手直しをなくしました。ウェットパスでの汚染インシデントはゼロを記録しました。304SS構造とPLCインターロックは、半導体グレードの清浄度要件を満たしました。 ビジョン検査と自動リジェクトがキャッピングおよび充填ステーションでの手作業による品質チェックに取って代わったため、シフトあたりのオペレーター数は削減されました。よくある質問Q1: 製品接触部にはどのような材料が使用されていますか？流体と直接接触するすべての表面は、304ステンレス鋼または食品グレードのP規格フレキシブルホースです。バッファタンクは、ロータリーボールCIPシステムを備えたフルSUS316です。これらの選択は、半導体グレードの化学品分注に必要な清浄度基準を満たしています。Q2: ラインは切り替えなしで複数のボトルサイズに対応できますか？はい。流量計充填機は、直径Φ40～Φ160mmのボトルに対応し、1～5Lの充填が可能です。すべて同じ構成で対応します。充填パラメータはPLCで調整され、この範囲内では機械的な切り替えは不要です。

Q3: 設置後のスループットはどのように調整されますか？

コンベアネットワーク全体にDanfoss可変周波数ドライブが使用されており、機械的な変更なしに中央制御ポイントからライン速度を調整できます。充填機とキャッピング機は両方とも最大1,500 BPHの定格であり、立ち上げ時やフォーマット切り替え時に低速で運転する余裕があります。高純度または特殊化学品向けのカスタム充填ラインが必要ですか？当社のエンジニアリングチームは、最初のスケッチからオンサイトでの試運転まで、お客様の製品、容器範囲、スループット目標、および施設レイアウトに合わせて、充填およびパッケージングシステム全体を設計します。

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