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柑橘博士的小目标:建个无人罐头厂

2019年05月07日 10:28 来源:钱江晚报 参与互动 

  小时候生病才能吃的橘子罐头酸酸甜甜的,是70后80后满满的回忆杀如今剥皮、分瓣、分拣、称重、处理农残、处理废水,从橘子到罐头自动化一条龙

  柑橘博士的小目标:建个无人罐头厂

  “我的办公室在二楼,走,上去看看吧。”

  叮咚一声,张俊按下电梯按钮。

  我瞪着眼问:“二楼还需要坐电梯吗?”

  他笑眯眯地说:“我的原则是,能用机械的绝对不用人工。哈,跟你开玩笑的。”

  张俊的办公室是隔间,只能摆下桌子、柜子和两张椅子,案头除了笔记本电脑,就是各种电路板。门口摆着一台机械臂,会夹鸡蛋不碎,也会橘子分瓣,能干很多活。但要把橘子变成罐头,而且全程机械化,光有机械臂是远远不够的。

  张俊博士在浙江省农业科学院食品所工作,现为国家现代农业(柑橘)产业技术体系岗位科学家,十多年一直安心搞柑橘剥皮机研发。

  橘子剥皮分瓣靠人工,现在机器妥妥搞定

  张俊的研究成果服务于国内柑橘罐头企业,可以节省剥皮工序75%的人工。

  数据显示,中国是全球最大的橘子罐头生产国,占全球产量80%以上,而橘子罐头出口量占全国水果罐头出口量50%以上。但在罐头厂上班很辛苦,厂里虽然还能接到不少订单,但却雇不到工人。

  天天和罐头厂打交道,张俊觉得,只有用机器代替人工,才能保住这个产业。

  橘子大小不一,有天然的分瓣,而且柔软、容易破碎,加工起来比黄桃、苹果要复杂很多。怎样让机器为橘子剥皮又不划伤果肉?张俊设计了一种带弹簧的特殊刀头,刀头运转的力度是经过精确测算的,刚好可以划破橘皮,不伤橘肉。

  破皮后的橘子,要经过一条条塑料滚轮组成的轨道,翘起的橘皮被滚轮夹住、扯掉,橘子皮就剥好了。

  接下来的工序更加复杂。

  橘子是一瓣瓣的,罐头厂都是用人工分瓣的。

  工人会用一种特制的小弯弓,弓上是一根细钢丝,一手拿橘球,一手持弓,在分瓣的位置一下下割。

  这样分瓣,效率很低,其实,可以让机械手来握住橘球,用特殊的塑料片代替弯弓分瓣,如果一台设备安装5个机械手,一次就能同时为5个橘子分瓣。

  怎样让塑料片对准橘子的分割位置,一刀下去精准切割,又不伤橘球呢?

  张俊为这些机器装上了眼睛,采用机器视觉对橘球进行检测,定向切割橘球分瓣线,确保了每一次切割的精准,实现了柑橘自动分瓣。

  人工剔除残缺橘瓣太辛苦,机械眼来分拣

  脱掉囊衣的橘瓣不是马上可以罐装的,因为每一瓣都要经过严格分拣,确保装罐的橘瓣都是完好无损,干干净净的。

  过去,罐头厂分拣橘瓣的车间是一排排长长的水槽,水下有强光照射着。

  工人用肉眼分辨,然后手工挑出来。这样的劳动时间长、强度大,盯着泡橘瓣的水看一会儿,就会因为强光犯晕。

  通过计算机控制,利用工业相机和机器人,张俊用带镜头的圆盘替代了人工分拣。哪瓣橘子有核,有囊衣残留,或者有破损,这些情况事先编程进计算机。

  圆盘外缘带有30个小槽,盘子的旋转速度经过科学计算,当传送带把橘瓣输送到圆盘口槽,刚好一瓣掉进一个槽。

  一切就绪,只要瞬间,旋转圆盘上的摄像头就能识别出缺陷橘瓣,留下合格的,自动剔除不合格的。

  和张俊合作的台州这家罐头厂,如今生产已经基本实现自动化。

  这些环环相扣的小发明,是张俊用11年时间陆续研发的,如今有些设备已在浙江台州一家罐头厂落地,这家企业是全球最大的柑橘罐头加工企业。

  每个人都有人生的小目标,张俊的小目标就是建一个柑橘罐头加工的黑灯工厂,让柑橘罐头生产完全不需要人工。

  施雯

【编辑:张燕玲】

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