基于视觉识别的核桃切分机结构设计

江川　王正　舒高旺　邱月　李挺宇

摘  要：核桃仁的完整度对其商品价值有很大影响，目前国内核桃脱壳主要仍为手工脱壳，效率低，成本高，核桃加工和出口时间正值三秋和农田建设的大忙时节，传统手工已经无法满足市场需求。文章针对于此提出了一种基于视觉识别的核桃切分机，介绍了其各组成单元的机械结构设计及其工作原理。本设计结合机械与电控两部分，实现核桃切分的机电一体化，效率高，节省人力物力资源，同时也对同类产品提供一定参考方向。

关键词：核桃切分机;视觉识别;机电一体化;结构设计

中图分类号：TP391.4         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）08-0029-03

Abstract： The integrity of walnut kernels has a great impact on the value of its products. At present， domestic walnut shelling is still mainly by manual shelling， with low efficiency and high cost. The walnut processing and export time coincides with the busy season of the three autumns and farmland construction. Traditional handwork unable to meet market demand. Aiming at this， this paper proposes a walnut cutting machine based on visual recognition， and introduces the mechanical structure design and working principle of its constituent units. This design combines the mechanical and electrical control parts to achieve the mechatronics integration of walnut cutting， with high efficiency， saving human and material resources， and providing a certain reference direction for similar products at the same time.

Keywords： walnut slitter; visual recognition; mechatronics; structural design

引言

在世界四大堅果中，核桃排名高居第一位[1]，而我国栽培的核桃品种繁多，约40余种，且分布十分广泛，在全国的24个省（区）均有种植，其面积与产量高居世界首位[2]。核桃营养丰富，保健功能突出，核桃蛋白质中有18种人体需要的氨基酸，其中含量较高的是天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸[3]，在国内一直享有“万岁子”、“长寿果”、“美容果”的美称。药理上，核桃具有补肾壮阳[4]、抗氧化[5]、防癌抗癌、健脑益智、延缓衰老[6]的作用，深受人们的喜爱，是生活中不可或缺的食品。目前国内销售的核桃仁大部分仍采用传统的手工脱壳，存在着卫生差，质量低，效率低，成本高，出口竞争力低等问题，且核桃加工和出口时间正值三秋和农田建设的大忙时节，传统手工无法满足市场需求。

目前，国内对于山核桃破壳机理的研究以及破壳机械的研制[7]均关注于壳体的破碎，而对于在保证较高的破壳率的同时，保证核桃果仁的完整性与低损伤率，以此获得更高的商品价值与出口竞争力却缺少关注[8]。……