Google+ 生物產業機械: 柿子加工削梗修蒂與削皮機

Saturday, May 05, 2007

柿子加工削梗修蒂與削皮機

柿子加工削梗修蒂與削皮機之研發

•桃園區農業改良場 張金發•

一、前言

台灣地區柿子栽培面積依據民國90年農業年報統計為2,821公頃,年產量有26,169公噸。目前柿子削皮作業農民已有使用削皮機(圖一),但削皮效果不好,尚需人工做較大量修補工作,又在削皮之前需先以人工做削梗與修蒂工作(圖二),計需四個人工,顯見耗費大量勞力,尤其農忙時期僱工困難(約9月至11月)。為解決上述的問題本場研發一種非破壞且能自動將柿子去梗、修蒂、削皮一貫化作業之機械,藉由機械化、自動化之設備,以節省人力,並加快柿子削皮的速度與效果。再者,柿子在削皮的過程中因無人員的接觸,而可達到安全衛生的目的,有利於未來柿餅外銷潛能。





二、機體結構與功能

研製改良完成之柿子削梗修蒂與削皮一貫作業機(圖三),流程包括柿子進料定位、削梗作業、修蒂作業、果肩果頂削皮、柿子吸附提升、氣壓夾果、橫移橫向、吸附定位、柿子削皮及出料等十項作業(圖四)。各項作業均有對應之機構來完成。本機設計規畫為柿子加工以非破壞削梗修蒂與削皮連線一貫化作業,主要機構功能詳如下:





  • (一)圓型果粒轉盤:設於機台之右側,上面設有八個柿子承果座,具有三支弧形之夾抓使柿子固定與定位,此轉盤由一馬達驅動,此作業為柿子進料定位功能(圖五)。
  • (二)削梗裝置:於機台上對應於果粒轉盤的上方中心位置具有一去梗刀座,此削梗刀座係架設於機台之一滑軌上,以升降移動並迴轉運動,達到削梗之目的,刀座上設有一驅動馬達,以驅動一垂直設置之削梗刀,本項機構可隨果梗深淺自動調整高度。
  • (三)修蒂裝置:設於削梗裝置後續位置,於機台上對應於圓型果粒轉盤上方中心位置具有一組修蒂刀座,並可上下滑動,由馬達驅動一垂直設置之修蒂刀,本項修蒂刀以用彈簧壓力,可隨蒂葉之形狀自動改變修蒂刀之方向(圖六)。
  • (四)果肩果頂削皮裝置:設於修蒂裝置後續位置,於機台上對應於圓型果粒轉盤上方中心位置,有一組削皮刀座,當修蒂後,藉此刀具先行削去柿子上刀蒂邊緣之皮。本項削皮刀座可垂直、上下移動,隨柿子果形改變削皮刀之方向。
  • (五)柿子吸附上昇裝置:設於蒂邊緣削皮裝置後續,使柿子吸附上昇,脫離圓型固定轉盤,其動力由一組真空泵提供。
  • (六)氣壓夾果橫移轉向機構:設於柿子吸附上昇裝置後續位置,具有一可升降及水平方向移動之基座,該基座兩端設有氣壓式夾果裝置,藉由夾爪可夾取經削梗、修蒂與蒂邊緣削皮之果子,並依基座之升降、移動調整變換位置,本項機構可作180。迴轉轉換(圖七)。
  • (七)橫向果粒吸附裝置:設於機械左側,於氣壓式機械手臂轉換裝置之後續位置,承接吸附固定要削皮之柿子,其吸附動力源由一組真空泵提供。
  • (八)削皮裝置:設於橫向果粒吸附裝置 之側面,具有削皮機構,有拉緊削皮刀座之拉申彈簧,以使削皮刀可靠抵柿子果子表面,並由旋轉臂迴轉供削皮之柿子,並可依柿子表面形狀削皮(圖八)。
  • (九)集果裝置:設於削皮裝置之下方,為凹槽加設海棉裝置,以免損壞已削皮完成之柿子,集中於預定處。
  • (十)電控系統:由機械式控制,並配有一組2馬力的空氣壓縮機應用。






三、機械使用操作方法

本機由1人操作柿子進料定位於圓型果粒轉盤上,經自動化機械之設備進行柿子削梗、修蒂、果肩果頂削皮、吸附上昇、氣壓式夾果橫移轉向、吸附固定、削皮及集果等一貫化作業。另外1人協助將削皮後之柿子排列整齊放於圓型集果盤上,進行乾燥作業。傳統削皮機進行柿子之削皮作業時,柿子的去梗及去蒂作業必需以人工進行,合計約需4人。通常其人工配比約為1人進行手工去蒂及去梗,1人進行傳統削皮機之操作,另外2人則執行傳統削皮機削好皮(尚不完全)柿子之補削動作。

四、結語

本項柿子加工削梗修蒂與削皮一貫化作業機以每分鐘8-10個削皮速率進行實際柿子削皮比較試驗,所使用人力為2人,分別測定各300個柿子削皮之完整率、除梗、去蒂、果肩削皮等項目。結果顯示可以完整削皮,不再需人工補削之比率為83.4~88.3%,其中因果梗、果蒂去除不完整、果肩果頂削皮不完整之比率分別為3.6~4.0、0.6~2.3、4.0~5.2%。由於本項所研製開發之柿子削梗、修蒂與削皮一貫作業機對於柿子果梗、果蒂去除、果肩果頂削皮等三個單元操作,是傳統削皮機無法操作與比擬的。故若就兩種柿子削皮方式所進行削皮後之測試,其平均削皮未完全部份佔全果表面積比率來比較,本項柿子削梗、修蒂與削皮一貫作業機僅為3.5~5.0%,明顯較傳統削皮機之27.%為低,況且其操作需要之人工數僅為2人,較傳統削皮機之4人,可以省掉50%的人力成本。又其乾燥過程中之腐爛率僅為1.67%。該機以機械化一貫作業,可提高工作效率,節省勞力,降低生產成本,增加農民收益。(作者聯絡電話:03-4768216轉342)