資料來源：農業部臺中區農業改良場/李東霖、張金元 助理研究員、田雲生副研究員兼課長
蝴蝶蘭是臺灣農產貿易重要的花卉之一，行銷世界63國，其外銷產值屢創佳績，110年外銷1萬4,020噸，出口值將近45億元。蝴蝶蘭栽培於溫室當中，蘭苗多使用具高保水效果之水苔為介質。近年來臺灣農產業面臨缺工與高齡化，依據行政院主計處調查，110年農事生產人員為49萬人，僅佔總勞動力之4.28%，且有逐年下降之趨勢，顯示農業勞動力不足，而蝴蝶蘭產業之缺工原因在於裝盆作業時需進行水苔「擠壓」動作，長期作業易引發人員手部關節患上職業傷害，如板機指，輕則手指肌肉腫脹、疼痛，重則可能造成手指無法伸直，鑒於此，臺中區農業改良場研發「蝴蝶蘭換盆機」，如圖一所示，協助產業達省工效果。
圖一、蝴蝶蘭裝盆機為紓解蝴蝶蘭產業缺工與降低罹患勞動職業傷害之風險，針對2.5”蘭苗換至35”塑膠軟盆之作業所需，試驗研製「蝴蝶蘭裝盆機」，觀察作業人員裝盆動作與方式，共設計3項機構：苗杯組、包覆組及擠壓組，如圖二所示，透過機械化完成裝盆作業。本項成果已獲得新型專利「植物裝盆機」(證書號：M624081)，並獲得新型專利技術報告1份，其比對結果皆為6，確具創新成果。專利特色有：1、包覆組可同人員包裹水苔之手部動作，進行蘭苗之水苔包覆作業，蘭苗根系可360°完整環狀包覆水苔，為本專利重要特色。2、設計擠壓組為內、外筒型式，並以壓縮彈簧所構成之內縮緩衝結構相互連結，內筒供置放蘭苗的葉片部分；外筒直接與氣壓動力源連結，令力量直接由外筒施予外圍水苔，而彈簧內縮緩衝結構之作用，可達保護蘭苗根系之功效。3、機械化作業過程中，以苗杯組置放並支撐3.5”塑膠軟盆，輔助機械裝盆作業，設計旋轉角度為90°之轉軸，翻轉苗杯組達到垂直進料與水平擠壓的成效。
圖二、蝴蝶蘭裝盆機之機構設計蝴蝶蘭裝盆機採用電控與氣壓源之動力方式作業，機械化裝盆作業程序如圖三所示，其步驟如下：○1人員先於杯座中放入3.5”軟盆，○2將杯座併同3.5”軟盆旋轉上翻，使盆口水平朝向包覆組，輔助機械擠壓裝盆，○3填料放苗，人員於包覆組中均勻鋪放水苔，完成後放置2.5”蘭苗；○4裝盆，先由包覆組將水苔包覆蘭苗根部，擠壓組將蘭苗與水苔擠壓裝進3.5”軟盆，完成裝盆作業後，由出盆裝置將3.5”蘭苗自杯座中頂出，使人員方便拿取；○5人員拿取3.5”蘭苗，○6復位，即完成裝盆作業。機械化裝盆可達到與人工相同之功效，應用蝴蝶蘭裝盆機輔助裝盆作業，效率約為 40 sec/盆。
圖三、機械化裝盆作業程序
圖四、蝴蝶蘭機械化裝盆效果另為減少人工作業項目與提高機具效率，設計開發水苔介質進料裝置與往復式裝盆機。水苔介質進料裝置應用輸送帶與轉軸馬達設計機械架構，輔助人員完成水苔介質進料程序，係全電動化裝置，具有多樣化調整參數，可提供栽培者依需求調整水苔之出料量，進而協助作業工序達省工機械化發展。往復式裝盆機之設計採2組蝴蝶蘭裝盆機、2組介質進料裝置所組成，並藉由往復結構交互替換人員所作業之裝盆機，使人員無需等待機械作業時間，藉此達到分站作業、加速機械化裝盆之效率。
圖五、水苔介質進料裝置與往復式裝盆機臺灣蝴蝶蘭產業發展至今，其品質在國際上享譽盛名，以往蝴蝶蘭裝盆作業時，是以手掌包覆2.5”蘭苗及水苔，再以拇指由上而下垂直擠壓裝進3.5”軟盆中，使水苔達到栽培所需要之緊實度。研發蝴蝶蘭換盆輔助機械，協助業者機械化作業，由人員擺放軟盆、裝填水苔及放置蘭苗，機械進行包覆、擠壓、裝盆等作業程序，降低人員患上手部關節傷害之風險，解決產業缺工問題。
▲研發團隊：農業部臺中區農業改良場農機研究室
聯絡人：張金元助理研究員
電話：04-8524204
E-mail：changcy@tdais.gov.tw
