本發明涉及草莓深加工處理，具體地說是一種草莓蒂切割分離機構、系統及方法。
背景技術：
1、草莓是一種廣受歡迎的水果，其加工產品如果醬、果汁、冷凍草莓等需求量日益增長。在草莓的初加工和深加工過程中，去除草莓蒂（即草莓的綠色花萼和果柄）是一個必要步驟。目前，國內外絕大多數的草莓加工企業仍然采用人工方式去除草莓蒂。
2、人工去蒂方式存在以下顯著缺點：
3、1、果肉損傷率高：草莓果實柔軟多汁，人工使用刀具或去蒂工具時，容易因力度和角度控制不當而切傷果肉，導致出品率下降和原料浪費。
4、2、衛生條件難以保障：人工操作難以完全符合食品加工的衛生標準，可能存在交叉污染的風險，影響產品安全。
5、3、生產效率低下：人工去蒂速度慢，且工人長時間重復作業容易疲勞，導致整體加工效率低下，難以滿足大規模生產的需求。
6、4、勞動力成本高昂：隨著人工成本的不斷上漲，依賴大量人工進行草莓去蒂的加工方式使得企業成本壓力增大，競爭力下降。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種草莓蒂切割分離機構、系統及方法，其能夠自動、高效、精準地去除草莓蒂。
2、本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種草莓蒂切割分離機構，包括圓管切割刀、負壓吸料系統，在所述圓管切割刀的底部外沿邊設置有切割刀刃，所述負壓吸料系統通過軟管與所述圓管切割刀的上部密封連接，在所述負壓吸料系統進行排料或不排料時，所述負壓吸料系統均能夠使得圓管切割刀的底部實現吸入物料。
3、優選地，所述負壓吸料系統包括旋渦風機、第一連接管路、旋風分離器，所述旋渦風機的吸風口通過所述第一連接管路與所述旋風分離器的外接出風管貫通連接，所述旋風分離器的進風口與一貫通管路連接貫通，貫通管路的進風口通過一軟管與所述圓管切割刀的上部密封連接，在所述旋風分離器的物料收集管道上設置有兩個上下間隔分布的插板閥，兩個所述插板閥中的插板可分別能夠實現所述物料收集管道的封堵或貫通。
4、進一步地，在所述旋風分離器的上部設置一可拆卸的密封罩，所述旋風分離器的上部出風口和所述外接出風管的進風口均位于所述密封罩內，在所述旋風分離器的上部出風口上設置一第一過濾組件，在所述外接出風管的進風口處設置一第二過濾組件。
5、進一步地，所述圓管切割刀的底部呈錐形結構，且在圓管切割刀的圓周側壁上設置有若干位于所述切割刀刃上方的輔助分離槽。
6、一種草莓蒂切割分離系統，包括依據上述內容所述的草莓蒂切割分離機構，該分離系統還包括輸送帶、工業相機、并聯機器人、工控機，所述圓管切割刀豎直設置在所述并聯機器人底部的移動平臺中心處，所述工業相機和并聯機器人均設置在所述輸送帶的上方區域，且工業相機比并聯機器人更接近于所述輸送帶的入料端，所述工控機能夠實現所述輸送帶、工業相機、并聯機器人、負壓吸料系統的運行控制。
7、進一步地，所述圓管切割刀包括上圓管、中圓管和下圓管，在所述移動平臺的中部設置一切刀安裝座，在所述切刀安裝座內部設置一階梯孔，所述上圓管和中圓管上下依次套設在所述階梯孔內，且中圓管采用快拆連接方式與所述切刀安裝座的底部相連接，所述上圓管和中圓管在所述階梯孔內能夠進行上下移動及定位，在所述上圓管的下部外側套設一彈簧且彈簧卡置在所述階梯孔的孔肩與上圓管下部設置的外凸起部之間，所述下圓管上部采用螺紋連接方式與所述中圓管的下部相連接。
8、進一步地，在所述中圓管的外側圓周側壁上等間距設置有三個u形凹槽，所述u形凹槽的一個上端部貫穿所述中圓管的上側壁，在所述切刀安裝座的底部設置一卡環，在所述卡環的內側圓周側壁上設置有與對應的所述u形凹槽的開放端對應的卡板，所述卡板通過所述u形凹槽的開放端能夠進入到對應的u形凹槽的封閉端，且卡板在對應的u形凹槽的封閉端內能夠上下活動及定位。
9、進一步地，該系統還包括流水槽，所述流水槽設置在對應的所述移動平臺的活動范圍內，利用水泵可向流水槽內輸送流動的水流。
10、一種草莓蒂切割分離方法，包括依據上述內容所述的草莓蒂切割分離系統，該分離方法還包括如下步驟：工業相機對輸送帶輸送拍照區域內的草莓進行拍照并將圖像數據傳遞給工控機，工控機對圖像進行降噪處理；進一步處理圖像數據，識別出草莓主體和草莓蒂區域，將草莓蒂區域中心作為切割定位基準，將切割定位基準圖像坐標轉換為并聯機器人執行機構的運動坐標系下的空間坐標，并驅動并聯機器人帶動圓管切割刀對目標草莓進行移動追蹤切割，在利用圓管切割刀進行草莓蒂的切割時，使得圓管切割刀中心點與切割定位基準對應且圓管切割刀沿z軸方向相對于草莓進行垂直下壓式切割，完成垂直式下壓切割動作后，則實現草莓蒂部的精準切斷與廢料同步負壓吸入。
11、進一步地，在持續進行草莓蒂切割與負壓協同分離作業一定時間后，先啟動水泵實現流水槽內水流的供應，待水流穩定后，使得圓管切割刀底部插入到流水槽內，利用圓管切割刀的負壓吸力實現圓管切割刀吸水。
12、本發明的有益效果是：本發明能夠實現草莓蒂的自動、高效、精準的切除；利用圓管切割刀直接下壓切割草莓蒂則大大降低切割過程中對于草莓果體的機械損傷風險，最大程度的實現了草莓果肉保護；在切割過程中，同步利用負壓系統將切割產生的蒂部廢料即時吸入并輸送至指定收集區域，避免廢料堆積干擾后續作業；利用流水槽中的水流可對圓管切割刀、軟管及旋風分離器內壁進行沖洗，有效防止草莓汁液與殘渣在刀具及管路內干結堵塞；整個切割過程全程由工控機閉環控制，無需人工參與，顯著提升效率與衛生質量；在圖像處理過程中，同步識別草莓主體區域和草莓蒂區域，從而有效提高草莓蒂區域的識別精度與定位魯棒性；草莓蒂區域為草莓后部所有的萼片所在區域，故對于多種萼片分布形態（如外翻、內貼）下的草莓的草莓蒂區域均能夠有效識別，繼而可確保對于草莓蒂的識別能力，提高本發明對于草莓蒂的切割能力；圓管切割刀的底部呈圓形結構，具有較大范圍的切割，故使其在切割草莓蒂時具有一定切割誤差容錯能力；同時，結合草莓蒂區域中心為圓管切割刀中心點的定位基準的輔助定位方法，則能夠有效保證草莓蒂的切割去除。
1.一種草莓蒂切割分離機構，其特征在于，包括圓管切割刀、負壓吸料系統，在所述圓管切割刀的底部外沿邊設置有切割刀刃，所述負壓吸料系統通過軟管與所述圓管切割刀的上部密封連接，在所述負壓吸料系統進行排料或不排料時，所述負壓吸料系統均能夠使得圓管切割刀的底部實現吸入物料。
2.根據權利要求1所述的草莓蒂切割分離機構，其特征在于，所述負壓吸料系統包括旋渦風機、第一連接管路、旋風分離器，所述旋渦風機的吸風口通過所述第一連接管路與所述旋風分離器的外接出風管貫通連接，所述旋風分離器的進風口與一貫通管路連接貫通，貫通管路的進風口通過一軟管與所述圓管切割刀的上部密封連接，在所述旋風分離器的物料收集管道上設置有兩個上下間隔分布的插板閥，兩個所述插板閥中的插板可分別實現所述物料收集管道的封堵或貫通。
3.根據權利要求2所述的草莓蒂切割分離機構，其特征在于，在所述旋風分離器的上部設置一可拆卸的密封罩，所述旋風分離器的上部出風口和所述外接出風管的進風口均位于所述密封罩內，在所述旋風分離器的上部出風口上設置一第一過濾組件，在所述外接出風管的進風口處設置一第二過濾組件。
4.根據權利要求3所述的草莓蒂切割分離機構，其特征在于，所述圓管切割刀的底部呈錐形結構，且在圓管切割刀的圓周側壁上設置有若干位于所述切割刀刃上方的輔助分離槽。
5.一種草莓蒂切割分離系統，其特征在于，包括依據權利要求3或4所述的草莓蒂切割分離機構，該分離系統還包括輸送帶、工業相機、并聯機器人、工控機，所述圓管切割刀豎直設置在所述并聯機器人底部的移動平臺中心處，所述工業相機和并聯機器人均設置在所述輸送帶的上方區域，且工業相機比并聯機器人更接近于所述輸送帶的入料端，所述工控機能夠實現所述輸送帶、工業相機、并聯機器人、負壓吸料系統的運行控制。
6.根據權利要求5所述的草莓蒂切割分離系統，其特征在于，所述圓管切割刀包括上圓管、中圓管和下圓管，在所述移動平臺的中部設置一切刀安裝座，在所述切刀安裝座內部設置一階梯孔，所述上圓管和中圓管上下依次套設在所述階梯孔內，且中圓管采用快拆連接方式與所述切刀安裝座的底部相連接，所述上圓管和中圓管在所述階梯孔內能夠進行上下移動及定位，在所述上圓管的下部外側套設一彈簧且彈簧卡置在所述階梯孔的孔肩與上圓管下部設置的外凸起部之間，所述下圓管上部采用螺紋連接方式與所述中圓管的下部相連接。
7.根據權利要求6所述的草莓蒂切割分離系統，其特征在于，在所述中圓管的外側圓周側壁上等間距設置有三個u形凹槽，所述u形凹槽的一個上端部貫穿所述中圓管的上側壁，在所述切刀安裝座的底部設置一卡環，在所述卡環的內側圓周側壁上設置有與對應的所述u形凹槽的開放端對應的卡板，所述卡板通過所述u形凹槽的開放端能夠進入到對應的u形凹槽的封閉端，且卡板在對應的u形凹槽的封閉端內能夠上下活動及定位。
8.根據權利要求7所述的草莓蒂切割分離系統，其特征在于，該系統還包括流水槽，所述流水槽設置在對應的所述移動平臺的活動范圍內，利用水泵可向流水槽內輸送流動的水流。
9.一種草莓蒂切割分離方法，其特征在于，包括依據權利要求5-8中任一項所述的草莓蒂切割分離系統，該分離方法還包括如下步驟：工業相機對輸送帶輸送拍照區域內的草莓進行拍照并將圖像數據傳遞給工控機，工控機對圖像進行降噪處理；進一步處理圖像數據，識別出草莓主體和草莓蒂區域，將草莓蒂區域中心作為切割定位基準，將切割定位基準圖像坐標轉換為并聯機器人執行機構的運動坐標系下的空間坐標，并驅動并聯機器人帶動圓管切割刀對目標草莓進行移動追蹤切割，在利用圓管切割刀進行草莓蒂的切割時，使得圓管切割刀中心點與切割定位基準對應且圓管切割刀沿z軸方向相對于草莓進行垂直下壓式切割，完成垂直式下壓切割動作后，則實現草莓蒂部的精準切斷與廢料同步負壓吸入。
10.根據權利要求9所述的草莓蒂切割分離方法，其特征在于，在持續進行草莓蒂切割與負壓協同分離作業一定時間后，先啟動水泵實現流水槽內水流的供應，待水流穩定后，使得圓管切割刀底部插入到流水槽內，利用圓管切割刀的負壓吸力實現圓管切割刀吸水。