生物產業機械: 高改型重量式鳳梨分級機

•高雄區農業改良場陳秀文•

一、前言

鳳梨別名波羅，俗稱旺來，隱喻好運旺旺到來的意思，最常成為台灣民俗拜拜或佳節喜慶上必備的水果。根據93年農業統計年報資料，全台鳳梨栽培面積約12,068公頃，高屏地區種植面積約占43﹪(5,191公頃)，是本轄區高經濟作物之一(圖一)。由於鳳梨果實甜美富營養，風味佳，市場拍賣價位高，亦有外銷日本等國家的實績。近年來因新品種不斷推出(圖二)，漸受高度重視與消費市場喜愛。目前國內鳳梨生產所需各項機械化程度仍然偏低，其中果實採收後之分級方式，果農常就地在田間以目測方法判別大小，或以磅秤單粒重而分級，以每箱分成6至14粒裝箱後運銷(圖三)，作業過程不但耗時費工，且易造成人為判別上的誤差，而失去分級精度，影響運銷時程或拍賣價格。

為提昇鳳梨分級精度及建立品牌形象，促進產業運銷技術升級，高雄區農業改良場研究人員乃積極規劃設計，並與廠商統農機械有限公司合作，進行重量式鳳梨分級機之試驗改良，進而商品化製造，期望藉由本項機械之開發完成，大幅提昇鳳梨採收後分級的作業效率及分級包裝果品之均勻性。

二、機體結構與特性

整台機體規格為480×212×88公分(圖四)，主要裝置包括：

1.分級承果盤：盤面尺寸寬18×18公分，具耐磨強力橡膠材質，近似向上V型承接，採內、外盤組合方式，以考量可承受大型果粒重量與分級精度，並配合四連桿機構分級秤，以承接水果分級及避免損傷。
2.分級秤機構：利用天平槓桿原理，以天平秤差感應方式傾倒承果盤，分級調整方式以更換砝碼與微調裝置進行，分級級數為6級，稱量範圍約2公斤，每組分級秤間距為22.86公分。
3.分級滑座：本滑座乃承接分級承果盤裝置等使其平穩、定位及支撐輸送，配合分級秤作定點分級重量比對用。
4.安全護蓋：分級機構主體及側面保護用，以鐵板為主。
5.分級輸送鏈條：主要採C2060輸送鏈條，上方固定分級秤及承果盤，並設有滑軌承接輸送鏈條重量，全長約880公分，速度設計在每秒2個分級秤。
6.動力傳動系統：全機作業部門之動力傳動採用機械式鏈條及鏈輪帶動為主，包含馬達(1HP×速比30：1)、分級主軸、鏈輪及鏈條等，使用電壓110或220V，具斷電安全裝置電磁式自動開關。
7.主機架：採用以角鐵材加工焊製，主要承接分級承果盤、輸送鏈、動力系統零組件等，組裝成乙部獨立分級機構，前端連接供料系統，側後下端可連接出料機構。
8.滑輪及固定座：設置在分級機主機架下方，分別各4組，分布在4個角落，滑輪3吋左右，作業固定座具可調整螺桿，以適應地面不平時調控用。

三、作業原理及效率

本機分級方式係以水果重量作為分級指標。分級輸送鏈條上方固定多組分級秤及承果盤，每組承果盤採直列方式排列，作業時採用人工輔助將每粒水果放置在分級承果盤上。分級方法利用槓桿原理，以天平秤差感應置放在承果盤上水果重量，由於每組承果盤裝設有不同重量的砝碼，以水果的重量感應平秤差後將承果盤往外傾倒(圖五)，每粒果實便隨著重量的不同，分別掉入平面輸送機皮帶上送出，以達到將果實分級目的。分級完後果實再以人工作業裝箱，本機分級作業一次可分成6等級(圖六)。

分級機每小時作業量達3,600粒，約250~300箱，以每箱重量10公斤計，處理量約2.5~3公噸，分級精度達95﹪以上，與現有人工作業方式比較，在作業效率上比人工分級快3倍左右。
分級機之優點如下：

1.分級速度比人工快，能爭取外銷裝貨櫃之時效。
2.作業分級線上可分6等級，分級精度高，符合外銷品規格之要求。
3.以人工單粒化供料，配合出料板鋪設軟墊，可降低果實損傷率。
分級機之缺點如下：
1.必需將鮮果集中於集貨場才能進行分級作業。
2.機械購置費用高，個別農戶採用較不經濟。

四、結語

為加速推廣本機給果農使用，以提高作業效率及降低產銷成本，本場已設計研製完成實用機一台，該機經多次性能測試結果已達實用的目標，並於93年4月6日在本場轄內鳳梨產銷班舉辦操作示範觀摩會，展示作業效率及分級精度，廣受產銷業者及果農的肯定。本機於94年1月1日起正式技術移轉，以非專屬授權統農機械有限公司商品化製造生產。同時鳳梨分級供、出料裝置部分於94年4月21日獲得中華民國新型第M262271號專利，目前已推廣5台。(作者聯絡電話：08-7229461轉158)