Google+ 生物產業機械: 蘿蔔加工一貫作業化機械

Sunday, March 11, 2007

蘿蔔加工一貫作業化機械

蘿蔔加工一貫作業化機械

.農委會高雄場助理研究員  陳秀文.

一、前 言
蘿蔔是台灣重要經濟蔬菜之一, 根據90年農業統計年報全國蘿蔔種植面積約4,431公頃,主要分佈在台南,嘉義、雲林等縣市,高屏地區亦有少量栽培,估計年產量約886,200公噸。蘿蔔收獲後除可作為家庭鮮食外,約有236,000公噸係製成蘿蔔乾、菜脯、客脯、條脯、瓜脯等加工產品送到市場銷售或作成小包裝脯漬直銷到國內生鮮超市,頗受消費者的喜愛(圖一)。加工用之蘿蔔品種每公頃產量大約150~200公頃之間,換算成加工量每年高達8萬7千餘公噸,加工後產品價格若以市價每公斤7.5元計算,則總產值約6億餘元。








圖一、製成小包裝脯漬產品

目前蘿蔔在調製加工過程中之前置作業仍需依靠人工手持切刀將整條蘿蔔先剖成二半再切成條狀或紡錘形片狀.然後橫切成大小不一的塊狀等一系列作業項目,辛苦又耗工,利用人工作業方式即耗去60%之工時,不但作業效率低(約60kg/hr),在切削過程危險性又高且影響產品的品質與衛生。針對上述國內農民或加工業者特殊的需求,積極進行規劃設計乃開發成功蘿蔔加工一貫作業化之機械,從蘿蔔整條原料之供給到切成紡錘形規格化之塊狀出料均不需經人手搬移或觸摸即能達成一貫化作業之要求,對提高作業效率及產品品質與衛生有所幫助,近期將本機械經由技術轉移給合作廠商劦崇企業有限公司進行商品化設計製造生產,以便推廣給農民使用,謹將本機械各項機構及功能效益加以介紹,供各界參考。

二、主要機體架構及規格

整台機體規格為5100x900x1800mm,機架外殼材料採用不銹鋼組裝製造,其作業架構規劃以二段式平面化輸送帶上按裝各單元機構之設計,主要處理模組包括(1)第一段輸送皮帶4600x800x4mm傳動機構1組。(2)第二段輸送皮帶4200x350x3mm傳動機構各1組。(3)圓盤形剖半刀D=300x2mm 1組。(4)S型翻向機構1組。(5)V字型挾持定位機構3組。(5)法線形切削機構2組(包括6支圓盤刀D=200mm)。(6)切塊機構2組(包括10支長方形刀具D=215x115x2mm及2支反射型sensor )。(7)出料輸送皮帶1530x3390x3mm傳動機構1組。(8)全罩式壓克力蓋板1組。(9) PLC機電控制系統1組。(10)空氣壓縮機1組等單元處理模組均按裝在整台機體平台上,適合人體工學操作,簡單又方便,為單一化按鍵式控制作業模式(圖二、圖三)。

三、作業流程

本機作業系統流程自原料之供給、剖半、翻面、切片、切塊至成品輸出為連續一貫作業化模式(圖四),整體作業過程中除第一階段作業係利用人手將整條蘿蔔放置在輸送帶上供料完成後,其餘在後處理部分均不需經人手搬移或觸摸,切削完成後蘿蔔呈紡錘形塊狀化,規格大小及形狀可達到98%以上均勻化,並可立即進入調製加工階段,整體作業流程相當順暢與一致性。








圖二、蘿蔔加工一貫作業化機械正視圖








圖三、蘿蔔加工一貫作業化機械側視圖

四、機械功能與特性

1、本機主要功能可把整條蘿蔔隨意放置在輸送帶上後導引成縱向前進,利用圓盤刀將蘿蔔從中間縱向剖成二半,並分流成二邊成為獨立的物料,每個物料由原來剖切面向上的狀態下,藉由雙S型挾持皮帶運動軌跡加以翻面,符合切削時物料擺放法則,之後物料再分別送入法線型設計的切削機構切成紡錘形條狀,接著通過利用sensor感應加上氣壓缸驅動的切塊機構向下將蘿蔔切成塊狀後出料,所有的處理過程均在輸送帶上一次作業完成(圖五)。
2、本套加工機械屬商品化實用機種,係由9個單元機構串聯整合組裝完成,各項機構製造模具在加工過程中,為求物料在輸送帶上處在移動狀態下進行作業時之穩定性或減少阻塞現象發生,零組件在加工時公差值或按裝時精密度均設定在±5%誤差範圍內,以維持作業順暢。
3、由於本機械係用在食品加工方面,為保持產品衛生安全起見,整台機架結構採用不銹鋼材料製成,全組機械以透明壓克力全罩式覆蓋,可維護產品衛生,另刀具部分包括剖半、切片、切塊所用之材料均經過特殊處理,以降低物料在切削時所產生的黏彈性。
4、整台機體結構為考量人體工學操作,其高度設計適符合作業人員之操作,以增添作業人員之舒適性,另整組各單元機構之控制均整合成一控制系統,以按鍵操作模式1人即可上線作業,更增加操作人員進行作業時之方便性與安全性。
5、本機具備有機體構造簡單、操作方便、按裝容易、為自動一貫作業化體系及生產效率高等優點,切出成紡錘形之塊狀原料符合加工產品規格化之要求,可立即進入調製加工階段與調製後產品之品質,保持產品衛生,並有利於後續產品之包裝(圖六)。本機適用範圍廣泛,除蘿蔔外,亦可應用在越瓜、芋頭等蔬果類之作物。








圖四‧蘿蔔加工一貫作業化機械作業流程圖

五、效益比較

本機作業能力每小時可達500公斤以上,與現有人工作業方式比較,在作業工時方面,每公噸可節省14.6小時,約節省88%工時;在作業成本方面,本機作業費用每公噸僅需1,090元,較人工作業費用每公噸需2600元,節省1,510元,可節省58.1%。

六、結 語

本機已達實用階段並與配合廠商劦崇企業有限公司進行商品化設計製造生產,值得推廣給農民使用。本機於91年9月12日於國立屏東科技大學食品系加工廠辦理操作示範觀摩會,是日農委會及產銷班農民與加工業者等50餘人蒞臨指導,示範成果頗受與會者好評。另本機具有許多創新,為維護智慧財產權由行政院農業委員會代為申請本國發明及日本新型專利權,於91年6月22日獲得日本實用新型專利(登錄第3086792號)。

(作者聯絡電話:08-7229461
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