一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机及其工作方法

本发明属于农业，涉及一种农作物摘果装置，具体为一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机及其工作方法。

背景技术：

1、传统的花生收获一般为在采摘后将花生堆叠在一起晒干后手动摘果或借助无动力工具进行摘果，这种收获形式耗时耗力，并且在晒干的过程中易出现农作物腐烂等情况。为提升劳动效率，目前市面上已经有许多花生安全摘取筛渣收获一体机出现，其中主要以中大型机械为主，例如申请号为cn202311707622.3、cn202210797725.2等专利中提到的花生安全摘取筛渣收获一体机。这类花生安全摘取筛渣收获一体机虽然能实现基本的摘果功能并适用于大规模种植区域，但对于南方山区、丘陵等地形复杂、不便使用中大型机械的地区，以及小规模种植的农户而言，这类设备存在成本较高、使用困难、操作不便、体积大等问题，并且需要劳动者从田间地头收获现场将作物运输至生产场地，劳动力消耗大，生产效益低下。

2、当前市场上针对小规模花生种植户的花生安全摘取筛渣收获一体机较少，并且难以满足摘果质量以及安全性的要求。例如申请号为cn202311397580.8专利中提到的花生安全摘取筛渣收获一体机，虽然能依靠转环结构实现基本的摘果功能，但该机构质量较大，耗能较高，不适用于田间地头，并且没有配备动力筛，摘果后的花生往往还混杂着泥土杂质，影响了后续加工处理的效率和质量。并且未对花生摘果装置作安全防护处理，生产时产生的粉尘不利于劳动者的身体健康，操作过程中容易出现安全隐患。

3、同时，现有的花生安全摘取筛渣收获一体机大多采用交流电作为动力源，不便于在田间地头收获现场使用，并且有一定的用电风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种小型便携、安全性高、方便在收获现场使用且具备高效摘果和筛土功能的花生安全摘取筛渣收获一体机，通过质量轻便，耗能少，结构紧凑的双层取果轮机构，实现对农作物的脱粒；通过振动筛机构，使泥土、杂质与花生果实分离；通过安全保护组件，实现安全保护；可使用蓄电池或柴油机作为动力源并因其质量轻、体积小的优势，作业者可携带至田间地头收获现场，且避免了收获现场用电的安全隐患，提高了农务作业的生产效益和安全性，并且机械结构精简，成本低，易实现维修与量产。

2、本发明的技术方案如下：一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，包括机架、安装在机架顶部的入料口、位于入料口下方的双层取果轮机构、位于双层取果轮机构下方的出料口、位于出料口下方的振动筛机构、安装在机架上的元器件箱和电池箱以及用于保证作业过程安全的安全保护组件，所述入料口设计为沙漏状将作物引入，并隔离作业人员与双层取果轮机构，以保证作业人员安全；所述双层取果轮机构四周设有挡板，所述入料口、出料口和挡板固定于所述机架上，所述出料口设置在双层取果轮机构和振动筛机构之间，以保证打落下的花生果实能准确落到振动筛机构上。

3、优选地，所述双层取果轮机构包括双层取果轮和驱动双层取果轮动作的驱动电机，通过螺钉连接将驱动电机固定于机架上，通过联轴器连接驱动电机与传动轴，且配有平键连接传动轴与双层取果轮，以保证驱动电机能带动传动轴及双层取果轮转动。

4、优选地，所述双层取果轮包括轮毂和若干安装在轮毂上的轮辐，所述轮辐采用焊接工艺固定在轮毂上，所述轮毂采用过盈配合与传动轴连接，以保证传动轴带动双层取果轮作旋转运动；每条轮辐上都包裹塑胶模，以保证脱粒的同时不损坏花生果实。

5、优选地，所述振动筛机构包括振动电机、振动筛、筛边挡板以及两组不同行程的弹簧a和弹簧b，采用两组不同行程的弹簧以保证振动筛的斜度；两组弹簧分别通过螺钉固定在机架上并与振动筛、筛边挡板底部连接，振动电机通过螺钉固定在振动筛底部，带动振动筛作振动，筛去花生果实附带的杂质。

6、本发明采用小型振动电机驱动振动筛(网)，自动将摘果过程中附带的泥土、杂质与花生果实分离，提高果实的清洁度，减少后续处理工作量。

7、优选地，所述安全保护组件包括视觉传感器、电磁制动器、中央处理器和两个红外测温传感器，其中，两个红外测温传感器通过螺钉连接分别布置于入料口两侧壁处，所述视觉传感器通过螺钉连接布置于双层取果轮机构其中一个侧面的挡板上，所述电磁制动器采用紧定螺钉连接于驱动电机轴上；红外测温传感器与视觉传感器共同定义一个危险区域，并实时收集信息，通过中央处理器处理视觉传感器和红外测温传感器实时收集的信息，若检测到有作业者的手进入危险区域，立刻将电信号传输给电磁制动器，以保证双层取果轮的迅速制动，起到安全保护的作用。

8、本发明在花生进料口设置视觉以及红外测温传感器，实现多层次防护，能够有效减少事故发生率，保护作业人员的安全。同时，减少因意外停机而导致的生产效率损失。

9、优选地，所述入料口两侧设有把手以便于携带，所述机架的底部设有若干脚垫以便于支撑。

10、一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机的工作方法，作业者通过把手将摘果机带到田间地头收获场地，从入料口上方放入花生秧,通过双层取果轮机构来完成对花生果实的脱粒，采集过程中花生果实被高速轮辐打落，花生果实沿落料空间下落，经振动筛机构筛去杂质后沿振动筛流出。

11、本发明设计轻量化的摘果机结构，极大的减少体积重量同时保持高的作业效率，能够实现便携携带并在生产现场作业，增加生产效益；小型便携、安全性高、方便在收获现场使用且具备高效摘果和筛土功能，通过质量轻便，耗能少，结构紧凑的双层取果轮机构，实现对农作物的脱粒；通过振动筛机构，使泥土、杂质与花生果实分离；通过安全保护组件，实现安全保护；可使用蓄电池或柴油机作为动力源并因其质量轻、体积小的优势，作业者可携带至田间地头收获现场使用，且避免了收获现场用电的安全隐患，提高了农务作业的生产效益和安全性，并且机械结构精简，成本低，易实现维修与量产；可在控制面版实现对驱动电机、振动电机的调速，以对应农户不同的需求。

技术特征：

1.一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，其特征在于：包括机架(10)、安装在机架顶部的入料口(14)、位于入料口(14)下方的双层取果轮机构(100)、位于双层取果轮机构(100)下方的出料口(25)、位于出料口(25)下方的振动筛机构(200)、安装在机架上的元器件箱(401)和电池箱(402)以及用于保证作业过程安全的安全保护组件，所述入料口(14)设计为沙漏状将作物引入，并隔离作业人员与双层取果轮机构(100)，以保证作业人员安全；所述双层取果轮机构(100)四周设有挡板(13)，所述入料口(14)、出料口(25)和挡板(13)固定于所述机架(10)上，所述出料口(25)设置在双层取果轮机构(100)和振动筛机构(200)之间，以保证打落下的花生果实能准确落到振动筛机构(200)上。

2.根据权利要求1所述的一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，其特征在于：所述双层取果轮机构(100)包括双层取果轮(105)和驱动双层取果轮(105)动作的驱动电机(101)，通过螺钉连接将驱动电机(101)固定于机架(10)上，通过联轴器(103)连接驱动电机(101)与传动轴(104)，且配有平键连接传动轴(104)与双层取果轮(105)，以保证驱动电机(101)能带动传动轴(104)及双层取果轮(105)转动。

3.根据权利要求2所述的一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，其特征在于：所述双层取果轮(105)包括轮毂和若干安装在轮毂上的轮辐，所述轮辐采用焊接工艺固定在轮毂上，所述轮毂采用过盈配合与传动轴(104)连接，以保证传动轴(104)带动双层取果轮(105)作旋转运动；每条轮辐上都包裹塑胶模，以保证脱粒的同时不损坏花生果实。

4.根据权利要求1所述的一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，其特征在于：所述振动筛机构(200)包括振动电机(205)、振动筛(203)、筛边挡板(204)以及两组不同行程的弹簧a(201)和弹簧b(202)，采用两组不同行程的弹簧以保证振动筛(203)的斜度；两组弹簧分别通过螺钉固定在机架(10)上并与振动筛(203)、筛边挡板(204)底部连接，振动电机(205)通过螺钉固定在振动筛(203)底部，带动振动筛作振动，筛去花生果实附带的杂质。

5.根据权利要求2所述的一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，其特征在于：所述安全保护组件包括视觉传感器(403)、电磁制动器(102)、中央处理器和两个红外测温传感器(404)，其中，两个红外测温传感器(404)通过螺钉连接分别布置于入料口(14)两侧壁处，所述视觉传感器(403)通过螺钉连接布置于双层取果轮机构(100)其中一个侧面的挡板(13)上，所述电磁制动器(102)采用紧定螺钉连接于驱动电机(101)轴上；红外测温传感器(404)与视觉传感器(403)共同定义一个危险区域，并实时收集信息，通过中央处理器处理视觉传感器(403)和红外测温传感器(404)实时收集的信息，若检测到有作业者的手进入危险区域，立刻将电信号传输给电磁制动器(102)，以保证双层取果轮(105)的迅速制动，起到安全保护的作用。

6.根据权利要求1所述的一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机，其特征在于：所述入料口两侧设有把手(12)以便于携带，所述机架的底部设有若干脚垫(11)以便于支撑。

7.一种如权利要求4所述的便携式花生安全摘取筛渣收获一体机的工作方法，其特征在于：作业者通过把手将摘果机带到田间地头收获场地，从入料口(14)上方放入花生秧,通过双层取果轮机构(100)来完成对花生果实的脱粒，采集过程中花生果实被高速轮辐打落，花生果实沿落料空间下落，经振动筛机构(200筛去杂质后沿振动筛(203)流出。

技术总结
本发明公开了一种便携式花生安全摘取筛渣收获一体机及其工作方法，包括机架、安装在机架顶部的入料口、位于入料口下方的双层取果轮机构、位于双层取果轮机构下方的出料口、位于出料口下方的振动筛机构、安装在机架上的元器件箱和电池箱以及用于保证作业过程安全的安全保护组件，所述入料口设计为沙漏状将作物引入，并隔离作业人员与双层取果轮机构，以保证作业人员安全；所述双层取果轮机构四周设有挡板，所述入料口、出料口和挡板固定于所述机架上，所述出料口设置在双层取果轮机构和振动筛机构之间，以保证打落下的花生果实能准确落到振动筛机构上。本发明小型便携、安全性高、方便在收获现场使用且具备高效摘果和筛土功能。

技术研发人员：陈岁繁,潘俊尹,吴甘驰,罗文博,刘建文,李其朋
受保护的技术使用者：浙江科技大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17