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。

圖一 傳統柿子加工削皮機作業情形

圖二 人工削梗與修蒂作業情形

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：

圖三 柿子加工削梗修蒂與削皮機

圖四 柿子加工削梗修蒂與削皮一貫作業機作業流程

• (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。

圖五 柿子加工削梗修蒂與削皮機進料定位作業情形

圖六 柿子削梗、修蒂、果肩果頂削皮及吸附上昇等一貫化作業情形

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)

圖八 橫向吸附固定削皮作業情形