大学校及び設置科 東北職業能力開発大学校 附属青森職業能力開発短期大学校電気エネルギー制御科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 CAD実習、制御盤製作実習、機械加工実習、シーケンス制御
課題に取り組む推奨段階 専門課程2年
課題によって養成する知識、技能・技術

CAD実習、制御盤製作実習、機械加工実習、シーケンス制御

製作の目的と概要

本研究では、にんにく農家や農業団体等が容易に利用できるにんにく加工機の開発を行うことを目的とします。にんにくを加工品として販売するための加工機のうち、株割り作業を行うものにおいて、廉価な加工機では加工時に商品への損傷発生率が高く、操作部も扱いにくい課題の解決を行います。
株割りとは玉状態(株状態)のニンニクを根の部分から身を剥がし、一片ずつの粒状態にばらすことを言います。今回の株割りではさらに、外皮を破っても良いが内皮は剥かない状態を目指します。
連続動作し続ける機構部分にニンニクを一方通行で投入し続けることができるようのような、石臼状の構造にしました。投入口から投入されたニンニクは株割りされ、上下板の隙間から排出されます。

★技能・技術習得目標:

(1)にんにく解体機構の設計・製作
(2)アクチュエータ及び制御部と操作部の設計・製作
(3)解体機構の位置調整機能の設計・製作

・機構業務(学卒者訓練、在職者訓練)への波及効果
本研究に含まれる、制御盤製作技術、CAD設計技術、レーザー加工技術等の技術要素を習得することによって、電気エネルギー制御科のカリキュラムにおけるCAD実習、制御盤製作実習、機械加工実習の内容(実習課題・教材等)への新たな技術要素の追加・見直しを行います。

成果

今回製作した装置において、損傷品発生率を20%以下にしたうえで評価すると、大きいサイズのニンニクでは手作業に比べて良い成績を残せませんでしたが、小さいMサイズのニンニクでは良い成績を残せています。
損傷品発生率を20%以下にしたうえで、ニンニクMサイズ10kgの株割りが実行された割合と作業速度を総合的に評価すると
手作業では 7秒×210株=1470秒
装置による隙間25mmでは 2.01秒×210株+7秒×210株×0.13=625秒
よって2.35倍の効率上昇となります。

★アピールポイント:
・地域産業へのフィードバック
青森県はにんにくの生産量及び収穫量は日本一です。しかし、一部農家ではニンニクの加工時期がりんごの収穫時期と重なるため、人手が足りずに作業が行いきれません。
本装置の開発により、廉価なことからにんにく農家や農業団体等が容易に購入して導入でき、人手不足の解消に貢献します。また、小さいニンニクの株割り手作業により手が痛くなることを軽減できます。
にんにく加工機の設計・製作(H27)の画像1
図1 装置の全体写真
にんにく加工機の設計・製作(H27)の画像2
図2 株割り概要
にんにく加工機の設計・製作(H27)の画像3
図3 株割りしたにんにく