研發現況

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魚體自動化分級系統開發

資料來源:國立雲林科技大學機械系張祥傑、李子宜、陳偉豪

一、 前言

台灣漁業面臨從業人口老化造成勞力短缺,加上長期海上作業,不僅工作環境不佳且工時長,導致我國人上漁船工作的意願越來越低,多仰賴外籍漁工,在未來可能會有無人可以交替的困境,不利長久累積的捕撈技術和經驗之傳承,而台灣現今的漁業在自動化技術方面尚處於開發階段,從捕獲到包裝往往需要經過許多複雜步驟,消耗過多人力及時間成本,本團隊規劃設計「魚體選別技術」、「魚體排整技術」以及「自動裝箱技術」不僅能夠有效地降低作業時間及人力成本,且利用自動化設備可加速魚獲分類裝箱速度,同時亦可確保魚貨的鮮度。

魚類選別、排整及裝箱搬運在過去是一項非常消耗人力的作業流程,每一條魚都需經過作業員進行分級,假使分級的程度越精細,也只會增加作業員在選別時的負擔,時間及人力成本,在魚業較發達的日本,已有多家廠商設計出自動選別系統,如此現象說明了魚類自動化選別的必要性,與傳統人力選別相比,自動選別機每小時可以處理2~5頓的漁獲量,魚體分級技術的智能化能有效的降低作業時間及人力成本、減少漁工疲勞並間接減少衍生的事故,排除掉人為的失誤,更能穩定級別,讓產品的能夠在設定的大小級距,而船艙中原本負責分級作業的空間和人員則能分配到其他無法以自動化取代的區域,大幅提升工作環境的品質,且在漁獲上船後立即進行即時分級、排整、裝箱倉儲等作業,更可確保漁獲的品質及鮮度。因此,針對魚體自動化選別技術、魚體自動排整技術、漁貨自動裝箱技術等三項技術的開發已刻不容緩。

二、 自動化分級系統設計

自動化分級的運作方式為秋刀魚捕撈上船後,由吸魚機吸取經過魚水分離機後進入到選別機中,選別機具設置有數根與秋刀魚滑動方向平行的長滾子,將滾子平台傾斜使秋刀魚能在數根滾子形成的平台上滑動,利用漸開式間距選別技術控制滾子間的縫隙使平台前端的間距較小而越往後逐漸加寬間距,由前而後將秋刀魚由小而大的進行選別分級。此外,機台大多材質以不鏽鋼為主,避免受海上接觸海水及鹽分而鏽蝕,圖1為自動化選別機3D CAD圖。

圖1、自動化選別機3D圖

三、 秋刀魚選別測試

測試時將兩箱由船上漁工選別之秋刀魚(1號與4號)隨機混合後,從選別機入口倒入,並觀察選別情形,結果顯示選別過程順暢且準確,可將1號與4號魚體再更進一步分級4級,顯示自動選別系統分級效果可優於人工選別。確認自動選別系統分級效果正常後,後續將進行海上測試以驗證自動選別系統在漁船上實際作業時的功能,圖2為自動選別系統安裝於漁船甲板之情況。自動選別系統前端已與吸魚機與魚水分離機串接,等待魚季出海進行實際作業測試。

圖2、自動選別系統安裝於漁船甲板上

四、 自動化排整與裝箱輔助系統設

除了甲板上的自動選別系統,本設計擬在下艙中設置自動化排整與裝箱輔助機構,期望能更進一步減少更多的漁工人力。圖3為自動化排整與裝箱輔助系統3D圖,圖中紅線為正向魚體的排整輸送線路,最終經魚槽滾輪機構進入下層輸送帶,而反向魚體,經視覺感測器判別後,觸發撥片導引至橘線進入下層輸送系統,黃線則為箱盒路徑,盛裝完正向排列的魚體後經油壓推送機推送進反向出口的輸送帶盛裝反向魚體,完成裝箱作業,只需在星號位置配置人力上下料即可。由於作業時只需在機構一端進行箱盒的上下補料,上下平台的堆疊設計更能充分利用空間,預估此設計將能協助漁工在下艙進行的排整及裝箱作業,達到提高產能、節省人力的效果。

圖3、自動化排整與裝箱輔助系統3D圖

五、 結論

台灣遠洋秋刀魚漁船已有漁船上自動化系統的需求,目前大部分選別、排整及裝箱作業仍以傳統人工方式進行,但作業效率與船艙作業環境空間狹小,應設法增加漁船之漁獲處理速度,保持魚體最佳鮮度。此外,漁船船艙間空間有限,如何有效利用空間也將是自動化系統機構設計的重點。人工篩選、排整、裝箱這種高工時且需判斷的重複工作,加入自動化設備將會大大提高作業效率,除了減少因疲勞造成的失誤、減少船上漁工人數,改善工作環境更降低船長管理人員之壓力。

六、 參考文獻

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►研發團隊:國立雲林科技大學、國立高雄科技大學

聯絡人:張祥傑副教授

電話:05-5342601 ext 4119

E-mail:changjye@yuntech.edu.tw

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