Google+ 生物產業機械: 蔬果用自動貼標籤機

Sunday, March 11, 2007

蔬果用自動貼標籤機

蔬果用自動貼標籤機之研發

  .農委會桃園場 張金發、蔡敏嘉.

一、前 言

目前國內有許多進口水果,如美國蘋果、香吉士、葡萄柚、富士蘋果、水梨、柿子、澳洲奇異果等均有貼標籤,消費者一目了然是從何地而來,並可認證該產區之品質管制是否優良。大部份國產蔬果均未貼標籤,品質良莠不齊,無法讓消費者判別,若國產蔬果無法提升水準,將來必遭進口水果競爭。現在國產蔬果若有貼標籤者,仍以人工作業為主(圖1),增加勞力成本,無法降低國產蔬果售價。為明確標示吉園圃或有機良質等新鮮國產蔬果,本場研製改良蔬果用自動貼標籤機,在蔬果表面貼標籤區分,建立農產品品牌及責任制。
圖1. 番茄吉園圃標籤人工貼標作業

二、機械設計

蔬果用自動貼標籤之成型機包括單粒化蔬果輸送進料,承接輸送,供應標籤貼紙,貼標籤,出料輸送,電控系統及機架等七項機構組合而成(圖2),採用PLC控制。本機外觀尺寸為3M×1M,使用電源源為110V×60HZ,消耗電力為195W,由二人操作一人在前端負責蔬果進料作業,將蔬果單粒化之後,藉由輸送機(圖3)和標籤機構(圖4、5)進行貼標作業,另一人在後端負責完成貼標籤之蔬果裝箱包裝作業。適用貼標籤之蔬果包括番茄、彩色甜椒、柑桔、茂谷柑桔、柳橙、水梨、芒果、柳丁、葡萄柚、蘋果等。對於不同蔬果標誌,其標籤內容、形狀可個別設計製作,目前使用吉園圃標章。




圖2. 蔬果用自動貼標籤機




圖4. 蔬果用貼標籤機之貼標籤機構



電控制系統係利用單晶片微電腦,執行整個系統的控制,主要機構有主馬達、輸送馬達、收帶馬達、電源開關。其功能包括蔬果計數顯示及標籤黏貼機構控制。

本機機械性能及工作效率測試調查,結果如表1所示,番茄表面光滑貼標籤效果良好,可達93.8%,其次為柑桔93.5%,甜椒表面雖然光滑但因其形狀大小差異大,黏貼標籤效果最差90.3%。本機作業效率每分鐘可貼蔬果80~110個,比人工每分鐘12個,快約6.6~9.2倍。
圖5. 蔬果用貼標籤機貼標籤作業

表1. 蔬果用自動貼標籤機性能調查




蔬果別番茄甜椒柑桔水梨柳丁葡萄柚蘋果
機械性能(%)93.890.393.592.592.692.3 90.8
作業效率(個/分)100801109510580 90


本機蔬果輸送進料機構內設有一快速省時之輸送帶裝置,可單粒化傳送各種不同大小之果粒一次處理完畢,並將其定位,促使果粒不會任意翻滾。另附加微電腦計量器,讓使用者更易掌握蔬果處理數量。並可與現有己使用之選別機搭配使用(圖6),即單粒化貼上標籤後,再行選別分級包裝。目前本機配合芎林鄉農會農產品處理之集貨場,進行分級包裝實際操作應用,使用情形良好。由經濟效益分析得知,每萬個蔬果其使用成本包括拆舊費,利息、維護費、電費及操作工資等合計為1,050元,如與人工作業每萬個需1,389元比較可節省339元,如以年作業量720萬個蔬果計算,可節省244,080元(表2,3),因此本機確可取代人工作業,節省勞力,降低生產成本。
圖6. 蔬果用貼標籤機之選別分級機構

表2. 蔬果用自動貼標籤機成本分析













項 目數 量說      明
購入金額$340,000元/台購買價格
殘值$34,000元/台購買價格10%計算
使用量1000萬/年100個/分×60分/小時×6小時/天=39,600個/天
36,000個/天×25天/月×8個月/年=720萬個/年
使用年限6年在作業室內使用,耐久性較高
折舊費71元/萬個(340,000元-34,000元)÷720萬個/年÷6年≒71元/萬個
利息14元/萬個0.065【(340,000元-34,000元)/2】÷720萬個≒14元/萬個
維護費49元/萬個(340,000元×10 %)÷720萬個/年≒49元/萬個
電費10元/萬個(1.95 kw/小時×1.67小時/萬個)×2.8元/
kw≒10元/萬個
工資906元/萬個1.67小時/萬個,人×2人×312元/小時≒906元/萬個
合計1,050元/萬個

備註:1.每10,000個蔬果人工貼標籤作業成本:
【(10,000個÷12個/分)÷60分/小時】
×800元/天÷8小時/天)=1,112元

表3. 每10,000個蔬果機械與人工貼標籤
作業成本比較 單位:元






三、結語

開發蔬果用自動貼標籤機,用機械化自動貼吉園圃或有機蔬果等標章,可縮短蔬果收穫後分級處理時間,大幅提升產能,降低生產成本,建立品牌提高農民收益。將來本場擬研製改良配合選別與分級包裝作業連線應用,達多用途化。
(作者聯絡電話:03-4768216轉342)


項 目折舊費利息維護費電費工資 合計節省
機械作業711449109061,050339
人工作業000001,3891,389