本省養雞自動化之現況
(下)
雷鵬魁
國立中興大學農業機械工程學系
九、肉雞之收穫系統
肉雞乃是本省最主要的家禽產品之一,單項產值佔農畜產品之第三位,僅次於毛豬與稻米。八十三年台灣地區肉雞之總屠宰數每週約三百萬隻,若一週以六個工作天計算,則平均每天需抓取五十萬隻雞。目前肉雞業者皆採用人工抓雞方式,抓雞作業效率不高且雞隻腿部易受到傷害,而影響雞肉產品之價格。
為解決上述之問題及改善抓雞作業人員之辛勞度,政府自荷蘭引進自動抓雞作業機械,利用真空吸力與輸送裝置的作用,可快速將雞隻自動抓取並裝入雞籠內,達到零傷害發生之設計要點。該抓雞作業機械每小時之抓雞量高達三千至五千隻,比目前人工抓雞之工作量高一些,相當符合國內抓雞業者之作業模式與需求。
政府之目的為引進與示範該自動抓雞作業機械,對提升畜牧業生產自動化應有所助益,並進行養雞場實地性能測試,以了解該機械之作業能力是否符合。此外,亦可得知該機械是否適合國內雞舍環境使用,期能提出合乎經濟條件與內雞舍採用之抓雞機械設計要點及抓雞作業模式。
抓雞作業機械之介紹如下:
所引進之抓雞作業機械是由荷蘭 Pluriton - Ronico b.v. 公司所生產,為目前全世界銷售量最好之機種,機型為 KVM - 500,機械總長 780 公分 ( 含雞籠裝載單元 )、寬 200 公分、高 190 公分,其抓雞作業能力每小時達 三千至五千隻。該機之構造基本上可區分為雞隻吸入系統、輸送系統、裝籠與計重系統、動力傳送系統、行走系統、控制系統、雞籠裝載裝置、引擎部等八大部分。
1.雞隻吸入系統
雞隻吸入系統位於抓雞作業機械之最前方,由吸入風扇及金屬網輸送帶組成。吸入風扇位於金屬網輸送帶上方,由一具油壓馬達高速驅動,使金屬網下方產生強大吸力。若肉雞位於吸入氣流範圍內時,將會被強制向上吸入,然後雞隻沿金屬網向後方移動,當吸力逐漸消失時,雞隻會緩和落下並站立於下方之縱向輸送帶上,達成自動抓雞之作用。
2.輸送系統
輸送系統包括縱向與橫向輸送裝置,輸送材料為橡膠製平皮帶。縱向輸送裝置之前端長一公尺部份採用透明壓克力板作為密封檔板,使操作人員看得見雞隻被吸入抓取的狀況。雞隻經由縱向輸送裝置往後送至橫向輸送裝置,橫向輸送裝置具有正反兩個旋轉方向,以順序配合兩側雞籠之裝置作業,而橫向輸送帶是由兩條平皮帶安裝組合構成,每條平皮帶分別由不同的馬達驅動,以配合裝籠與計重系統之作用。
3.裝籠與計重系統
裝籠與計重系統包含雞籠平台、計重感測器、雞籠推送與舉升裝置等機構。當作業人員將雞籠放入雞籠平台之固定位置時,感測雞籠之偵測器即刻產生訊號,經由可程式控制器 ( PLC ) 之作用,輸送系統即刻運轉而將雞隻自動送入雞籠內,直到所置放的雞籠填充至 80%之重量,則兩條橫向輸送皮帶的其中一條會以反方向運轉,並開始填充另一個雞籠 ( 位於抓雞作業機之另一側 )。而原雞籠剩餘之 20%雞隻僅以一組皮帶緩慢填充,以避免過量裝籠。
皮帶迴轉方向的切換乃藉由雞籠平台下方之氣囊來控制,其作用原理依據所加於氣囊之重量大小。此氣囊與一部份充滿水銀的 U 型管相連接,U 型管的前方裝設有兩個紅外線感應式的近接開關。當雞籠平台上之雞籠開始填充雞隻時,平台上之重量即漸漸增加,造成氣囊內的壓力亦漸漸增加,此壓力的升高使得 U 型管內的水銀柱上升。當水銀柱到達 80%重量相對應之感應器的預先設定高度時,第一個近接開關被啟動,造成 PLC 的信號輸入,經由 PLC 再輸出信號至馬達,則第一組相對應的皮帶以反方向運轉 ( 僅在抓雞作業機另一個具有雞籠之情況下方可運轉 )。同時,原雞籠之重量將緩慢增加直至所設定的最大重量,使得水銀柱達到第二個近接開關,產生第二組皮帶亦開始反方向運轉,達到快速填充雞隻至新的雞籠。
當雞籠填充雞隻至最大重量時,雞籠舉升裝置經由控制系統即產生舉升雞籠至適當度之作用,然後以手動方式啟動油壓缸推送雞籠至後方的旋轉台,旋轉台的兩側為雞籠裝載台,兩裝載台可以旋轉對調。每一裝載台最多可放置十六個雞籠 ( 每層四個共四層 ),故旋轉台共計可裝載三十二個雞籠,此旋轉台亦稱為雞籠裝載裝置。
4.動力傳送系統
由於本抓雞作業機械功能多,相對地需要動力驅動之機構亦多。為簡化該機之傳動機構及降低其製造成本,該機大部分之機構採用液壓系統來驅動,少部分裝置利用氣壓系統作為動力。使用液壓系統之另一優點為使雞隻吸入系統可以左右擺動 ( 擺動幅度約 40 度 ),以提升該機之抓雞作業能力。
5.行走系統
本機械行走系統採用履帶式,履帶行走之動力來自於油壓馬達。履帶式行走機構之優點為耐用、驅動性佳,但缺點為行走速度慢,本機底盤低、機動性差。
6.控制系統
因本機械作業機構極多且各機構之動作順序配合性亦非常重要,故該機之操作控制可自由選擇手動或自動系統。當操作者選擇自動控制系統時,該機即自動前進一段距離 ( 前進距離為 30 ~ 50 公分,操作者可預先自由設定 ) 後會停止,而雞隻吸入系統即產生左右擺動之單程移動,然後緊接著機械再自動前移。亦即自動前進與擺動之動作交替作用,如此可減輕操作者之作業負擔,對於提高該機之作業能力助益甚大。
7.雞籠裝載單元
雞籠裝載裝置是由一可旋轉的 H 型支架及棧板所構成。以 H 型支架之中點為迴轉中心,使該裝載裝置可以交替使用,於迴轉軸之兩側支架上各放置一棧板,裝有雞隻之雞籠以四層方式堆疊於棧板上,再由堆高機搬運上卡車,以提高該抓雞作業機械之作業能力。雞籠裝載裝置亦稱為旋轉台。
8.引擎部
引擎部為整台抓雞作業機械所有動力需求之源頭,採用 4 缸水冷式柴油引擎。本抓雞作業機械因利用真空吸力抓雞,作業時環境空氣品質較差,故引擎之空氣過濾系統同時使用乾式與濕式兩套設備,以確保吸入空氣之品質。
抓雞作業機械之操作要點介紹如下:
1.操作抓雞作業機械之期間,雞舍燈火須保持微暗,使肉雞處於夜盲的狀態,提高抓雞效果。
2.在雞舍內不可存在任何障礙物,如飼餵系統、飲水系統與加熱設備均須向上提升約 200 公分高,便於機械能自由通行於雞舍內。
3.抓雞作業期間雞舍的通風設備應運轉,並且操作人員須使用防塵面罩與防噪音的耳罩,以確保作業人員之衛生安全。
4.抓雞作業時,須視引擎的轉速設定在 2000 rpm 左右,使雞隻吸入系統之吸力達到設計值。
5.作業進行中若有任何異常狀況發生,按下紅色緊急停止鈕,則作業機械將立刻停止,當再一次按下此鈕時,作業程序將延續其停止當時的步驟。
6.在雞隻吸入口的最前方左右兩側,各具備一個極限開關 ( 距地高約 50 公分 ),當任一開關觸及任何物體,則作業機械將立即停止所有動作,以確保機械之安全。
7.引擎具有過熱的保護裝置,當散熱氣太髒或冷卻司液不足時,溫度會過熱,此時引擎即刻自動停止運轉。
8.其他有關該機械保養維護與故障排除事宜,皆記載於使用說明書上。
十、雞蛋之分級包裝系統
雞蛋之分級包裝系統之主要製造國家為美國、日本與荷蘭,而國內亦有高僑公司等,其分級包裝之程序應如下所示:1.不良蛋的挑選,2.洗蛋,3.烘乾,4.打臘,5.不良蛋之檢視,6.秤重與分級,7.包裝。而業者可根據本身的需求來設定 6 與 7 項。
目前採用此系統之對象,主要為飼養規模較大者或類似合作社者,是以政府亦引進排蛋作業機械,以利於小農使用,在小規模的蛋雞場先將雞蛋裝入 5×6 之蛋盤中 ( 未具洗選功能 ) 再將其運送至大型集貨場以進行後續的處理,在配合集蛋作業自動化設備的推廣下,將來來自生產現場的高品質蛋品,必能為消費者帶來符合 CNS 標準的蛋品。
十一、結 論
養雞產業自動化的研究與推廣最終的目的在於被業者的認同而方便使用,是以研究人員根據政策與業者的需求所引進或研製之設備,經由政府的推廣給業者使用,業者須將使用的缺失或修正的方向告知研究人員,以進行改善,如此持之以恆,相信必能使養雞產業之自動化推行工作達到圓滿的境界。
( 家禽飼養管理研討會 )
中國畜牧雜誌第五十四冊合訂本
1995年七月號至1995年第十二月號
第 27 卷 (95) 第 9 期 ( 63 ~ 66 )
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