طراحی و ساخت دستگاه پوست کن پوست سبز و پولیش دهنده پوست سخت گردو و درجه بندی گردو با استفاده از ماشین بینایی

گردو یکی از محصولات مهم اقتصادی و با ارزش در دنیا و مخصوصاً در ایران می باشد. گردو گونه ای از میوه های آجیلی و از جنس ژوگلانس (jogelanse) است که انواع وحشی یا بومی آن در چین، ژاپن، هند، ایران، آمریکای شمالی، مرکزی و جنوبی در امتداد کوههای آندتا آرژانتین یافت می شود، بطوری که ایران با سطح زیر کشت حدوداً معادل 109810 هکتار باغ، رتبه چهارم جهان را داراست. از نظر تولید محصول بعد از چین و آمریکا با حدود 150000 تن مقام سوم جهان را به خود اختصاص داده است. بیشترین سطح زیر کشت گردو در سال زراعی 86-1385 در استان کرمان 17095 هکتار بوده که از این میزان 4904 هکتار به کشت نهال و 12191 هکتار به کشت درختان بارور اختصاص دارد . میزان تولید گردوی استان 26044 تن و عملکرد آن به میزان 33/2136 کیلوگرم در هکتار برآورد شده است. کندن پوست سبز گردو با دست علاوه بر صرف هزینه و اتلاف وقت سبب سیاه شدن پوست چوبی و مغز گردو می گردد. همچنین مشکلات بهداشتی ناشی از فعالیت باکتریها رشد و نمو کپکها (افلاتوکسین) و آلودگی میکروبی در کاهش کیفیت میوه و مغز موثر می باشد . افت کمی در اثر شکستن و ترک خوردن پوست چوبی میوه حادث می گردد. دانه ترک دار بعلت قرار گرفتن در معرض هوای آزاد و اکسیداسیون اسیدهای چرب مغز، سریعاً فاسد می گردد. مهمتر اینکه سبب سیاه شدن پوست دست باغداران و عوارض بهداشتی ناشی از تماس با ماده سمی ژوگلاین را بدنبال دارد . لذا طراحی و ساخت دستگاهی که سبب بهبود کمی و کیفی در عملیات بعد از برداشت و فرآوری گردو گردد ضرورت دارد. دستگاه طراحی ساخته شده شامل یک شاسی ثابت، قیف، الکتروموتور، یاطاقانها، پولی ها و یک شفت با برس های سیمی دوار (برس های زبر و برسهای نرم) می باشد. که در زیر محفظه v شکل قرار گرفته است. شفت دوار با برس های زبر و نرم در زیر محفظه v شکل مجموعاً تشکیل یک اتاقک پوست کن را می دهد. حرکت دورانی با برسهای سیمی (استوانه سیمی) و طراحی محفظه v شکل به صورتی است که در اثر تماس گردو با (استوانه سیمی زبر) پوست سبز را رنده و پوست سخت جدا نموده و باعث جلو رفتن گردوها به قسمت پولیش و درب خروجی می گردد. محفظه پولیش باعث تمیز شدن شیارهای روی پوست سخت گردو شده و این عمل باعث حذف شستشوی گردوها با آب شده و باعث جلوگیری ازآلودگی های میکروبی و بروز زهرابه افلاتوکسین در گردوها می گردد در محفظه v شکل صفحه قابل تنظیم جهت خروج پوست و دیگر ضایعات و آب بدست آمده در اثر رنده شدن پوست گردو نصب گردیده . طبق آزمایشات انجام شده روی دستگاه طراحی شده مشاهده گردید که گردوهای ورودی به دستگاه نیاز به سایز بندی نداشته و دستگاه قادر است 480 کیلوگرم در ساعت پوست سبز گردو را با حدود 1% درصد شکستگی و پوست نشده تحویل دهد. بطوریکه هیچ گونه شکستگی و یا ترکی بر روی پوست سخت گردو حادث نگردد. کلیه آنالیز و محاسبات لازم جهت ابعاد و اندازه و سرعت محل دستگاه بطور دقیق صورت پذیرفت و با توجه به اینکه برخی از محصولات کشاورزی مانند گردو و بادام بر اثر امراض یا آفات دچار چروکیدگی و پوکی مغز شده و کیفیت داخلی محصول پایین آمده و در نتیجه نیاز به جدا کردن محصول سالم از غیر سالم مشهود می باشد. و چون خصوصیات ظاهری نیز معیار خوبی برای بازار پسندی گردو می باشد در این پژوهش خصوصیات ظاهری با استفاده از بینایی ماشین با تصویر برداری سه نمونه گردو گردوهای پوست گرفته شده با دست، گردوهای بلافاصله پوست گرفته شده پس از برداشت و گردوهای پوست گیری شده پس از سه روز بعد از برداشت و محاسبه کیفیت خواص رنگی هر یک از گردوها صورت پذیرفت و سپس جرم ویژه (نسبت جرم به جرم) و حجم هر گردو به روش آزمایشگاهی و قطر متوسط و اندازه گیری جرم با استفاده از یک ترازوی دیجیتال با دقت 1% گرم برای 300 عدد گردو محاسبه گردید و در نهایت درجه بندی گردوها به روش منطق فازی و با استفاده از نرم افزار مطلب (matlab) بر اساس معیارهای بد، متوسط، خوب، خیلی خوب، عالی صورت پذیرفت که ارزیابی بعمل آمده با نظریه افراد خبره مورد ارزیابی قرار گرفت که استفاده از بینایی ماشین بر اساس جرم ویژه و حجم از عملکرد بیش 80% ارائه گردید که از عملکرد مورد قبولی برخوردار بود.