與第二導軌26配合連接的工作臺滑塊(該工作臺滑塊與X軸驅動裝置的滑塊7相同的滑塊,圖1中工作臺將其覆蓋遮擋在底部了)、Υ軸步進電動機3的轉軸連接有第二皮帶輪11,第二皮帶輪11連接有第二皮帶12。工作臺用于承接該巧克力3D打印機打印的食品,工作臺放置在Υ軸機架9上面,第二皮帶12與工作臺連接、工作臺的底部固定連接上述工作臺滑塊,通過工作臺滑塊沿第二導軌26在Υ軸方向同步往復運動,即實現了與工作臺滑塊固定連接的工作臺沿Υ軸方向往復運動。
[0040]安裝在機架本體1上的Ζ軸驅動裝置,主要包括:安裝在機架本體1上的Ζ軸步進電機4、Ζ軸步進電機4的轉軸通過聯軸器連接有螺桿8,Υ軸機架9上開設有螺紋孔,螺桿8貫穿該螺紋孔與Υ軸機架9配合連接,機架本體1在沿Ζ軸方向上固定連接有導向桿28,Υ軸機架9上開設有導向孔,導向桿28穿過該導向孔,當螺桿8轉動實現Υ軸機架9沿導向桿28及螺桿8在Ζ軸方向往復運動,從而實現工作臺沿Ζ軸方向往復運動。
[0041]計算機控制系統分別連接X軸驅動裝置的X軸步進電動機2、Υ軸驅動裝置的Υ軸步進電動機3、Ζ軸驅動裝置的Ζ軸步進電機4、送料機構的貫通軸步進電動機15,用于控制各步進電動機的運行狀態,從而實現該巧克力3D打印機的精確運行,該計算機控制系統以及其控制方法為現有打印機共有的控制方法,在此不再贅述。
[0042]本實用新型所述導熱塊19為具有導熱功能的塊狀體,可以是一般常用具有導熱功能的金屬材料,本實用新型所述導熱塊19為銅塊或鋁塊或鐵塊。該導熱塊19開設通孔,該打印機的噴嘴20貫穿該開設的通孔,同時在該導熱塊19還開設有孔洞,根據需要可以開大開小,開多個孔,該孔中放入加熱電阻22,加熱電阻22通電后發熱,熱量通過導熱塊19傳遞到與導熱快19接觸的打印機的噴嘴20,從而使得碰嘴20持續具有合適的溫度,從而解決了傳統食品打印機的食品原料在流經噴嘴時由于溫度降低易冷凝,長時間會造成噴嘴堵塞,影響打印機打印精度的問題,尤其是有效解決了用巧克力作為食品原料帶來的噴嘴堵塞困擾。
[0043]本實用新型所述導熱塊19選用銅塊或鋁塊或鐵塊等金屬塊等作為材料,它們不僅廉價,而且熱傳導效果都極佳,比如銅塊或鋁塊物理性質較軟,方便在其上開孔挖槽,使得加工操作更簡單,有利于本實用新型的推廣應用。
[0044]雖然有的傳統食品打印機采用的是環形加熱器的成品零部件,但是該環形加熱器由于結構的限制造成在更換料筒時非常不方便,如專利號為201310606370.5,名稱為《3D食品打印機》的專利,該專利就使用的是環形加熱器,其更換時只能從如圖2所示中的Ζ軸方向豎直取出,換料很不方便,而且環形散熱器的重量也挺大,勢必造成打印頭重量變大,直接造成連接打印頭的導軌與滑塊承重增加,不利于系統工作的穩定性,所以本實用新型所述加熱單元為加熱膜21。
[0045]加熱膜21相比傳統環形加熱器不僅成本大大減少,而且可以根據料筒17的形狀自由貼附,畢竟料筒不一定非得是圓筒形,所以傳統的環形加熱器會把料筒的形狀也固定限制住了,可見采用加熱膜21是非常靈活且使用成本極低的操作方式,有利于本實用新型的推廣應用。
[0046]實施例3:
[0047]為了針對該食品打印機面對不同的食品原料,選用不同的加熱溫度,Z在實施例2的基礎上,如圖2所示,本實用新型在所述料筒17、導熱塊19靠近噴嘴20位置分別設置有第一溫度傳感器23、第二溫度傳感器27。這兩個溫度傳感器可以實時將測量料筒17和打印頭噴嘴20處的溫度數據反饋給溫度顯示主板,以便于對加熱溫度進行控制,從而使本實用新型食品打印機可以針對不同食品原料在不同打印階段都可以控制在理想的工作溫度中,從而打印出更完美的食品,換言之,也是提高了本實用新型食品打印機的打印精度,有利于本實用新型的推廣應用。該溫度傳感器以及反饋手段方式都是現有技術,在此不再贅述。
[0048]實施例4:
[0049]在有加熱裝置加熱食品原料情況下,由于從食品打印機嗔嘴擠出的巧克力等食品原料的溫度都很高,且從噴嘴出來的必然是流動化的熔融態巧克力,噴到工作臺上后都是靠其自然冷卻,在其基礎上再次疊加噴灑食品原料從而打印出需要的產品,但是自然冷卻的速度很慢,會存在原來出來的食品原料仍然是未冷卻熔融態的巧克力,新噴出的巧克力疊加其上從而隨意流動,造成打印出的食品形狀散亂,不能滿足要求,為了解決這個問題,在以上實施例的基礎上,如圖2所示,本實用新型在所述噴嘴20對應處設置有風冷裝置24,該風冷裝置24安裝在料架25上。出于降低成本,從而便于該巧克力打印機推廣應用的目的,本實用新型在此所述風冷裝置24為風扇。
[0050]風扇扇出的風吹向工作臺,從而對打印出的食品尤其是巧克力等進行冷卻,該風冷裝置除了采用風扇外,還可以是產生吹風的其他裝置,也可以噴冷氣。本實用新型通過設置有風冷裝置24可以有效保證打印出更完美的食品,換言之,也是提高了本實用新型食品打印機的打印精度。而且選用風扇做風冷裝置,易安裝維護,成本低,有利于本實用新型的推廣應用。
[0051]實施例5:
[0052]為了便于該食品打印機打印出的食品便于取出,在以上實施例的基礎上,如圖1所示,本實用新型所述工作平臺包括:臺板13、基板14,基板14放置于在臺板13上。基板14通過夾子固定在臺板13上面,便于基板14的安裝與拆卸。通過取出基板14可以將打印好的食品整體取出,從而放置新的基板,可以大大提高該食品打印機的工作效率,有利于本實用新型的推廣應用。
[0053]實施例6:
[0054]為了進一步優化本實用新型這種3D食品打印機的結構,在以上實施例的基礎上,如圖1所示,本實用新型所述X軸、Y軸驅動裝置的第一導軌10、第二導軌26都為T形導軌。采用T形導軌保證了導向的精度,而且對X軸方向運動的打印頭,可以提高該導軌的負重能力,保證了工作的穩定可靠性,例如使用圓柱形導軌,至少需要兩根圓柱導軌才能使滑塊定位,而采用T形導軌只需一根就可以實現定位功能,可見采用T形導軌可以使得該打印機的結構變得更簡單,有利于本實用新型的推廣應用。
[0055]實施例7:
[0056]為了進一步優化本實用新型這種3D食品打印機的結構,在以上實施例的基礎上,本實用新型所述機架本體1為鋁合金材料的框架結構。鋁合金材料不僅韌性好、輕便、易安裝加工而且成本低,用于該打印機的機架本體,不僅具有極好的力學性能,保證了該打印機的工作的可靠穩定性,而且使得該食品打印機的制造難度下降,制造使用的成本降低,有利于本實用新型的推廣應用。
[0057]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明,并不構成對本實用新型的保護范圍的限制,凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。
[0058]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段,這里不一一敘述。
【主權項】
1.一種巧克力3D打印機,包括計算機控制系統,噴嘴(20),送料機構、料筒(17)、工作臺,機架本體(1),X軸、Y軸、Z軸驅動裝置、料架(25),其特征在于:所述料架(25)固定連接有導熱塊(19);導熱塊(19)開設有用于放置噴嘴(20)的通孔,噴嘴(20)貫穿該通孔放置于導熱塊(19)中;導熱塊(19)還開設有用于放置加熱電阻(22)的孔,加熱電阻(22)放置于該孔內,所述料筒(17)外壁設置有加熱單元。2.根據權利要求1所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述加熱單元為加熱膜(21)。3.根據權利要求1所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述送料機構包括貫通軸步進電動機(15)、活塞(18);貫通軸步進電動機(15)的絲杠(16)的一端連接活塞(18),活塞(18)放置于料筒(17)內。4.根據權利要求1或2或3所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述料筒(17)、導熱塊(19)靠近噴嘴(20)位置分別設置有第一溫度傳感器(23)、第二溫度傳感器(27)。5.根據權利要求4所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述噴嘴(20)對應處設置有風冷裝置(24 ),該風冷裝置(24 )安裝在料架(25 )上。6.根據權利要求5所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述風冷裝置(24)為風扇。7.根據權利要求6所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述工作平臺包括:臺板(13)、基板(14),基板(14)放置于在臺板(13)上。8.根據權利要求7所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述X軸、Y軸驅動裝置的第一導軌(10)、第二導軌(26)都為T形導軌。9.根據權利要求7所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述導熱塊(19)為銅塊或鋁塊或鐵塊。10.根據權利要求7所述的一種巧克力3D打印機,其特征在于:所述機架本體(1)鋁合金材料的框架結構。
【專利摘要】本實用新型屬于一種食品加工設備,具體提供了一種巧克力3D打印機,包括計算機控制系統,噴嘴,送料機構、料筒、工作臺,機架本體,X軸、Y軸、Z軸驅動裝置、料架,所述料架固定連接有導熱塊;導熱塊開設有用于放置噴嘴的通孔,噴嘴貫穿該通孔放置于導熱塊中;導熱塊還開設有用于放置加熱電阻的孔,加熱電阻放置于該孔內,所述料筒外壁設置有加熱單元。解決了傳統食品打印機噴嘴堵塞影響打印機打印精度,食物原料的溫度難控制,部件造價成本高,使食品打印機難以推廣應用的現實難題。具有使用維護成本低,打印精度高,工作安全可靠等優點。
【IPC分類】A23G1/04, B33Y30/00, B33Y70/00
【公開號】CN204949368
【申請號】CN201520711767
【發明人】尹恩懷, 呂景祥, 楊尚杰, 姜磊鵬, 張英, 安占軍, 李超, 徐琳, 鄭衛軍
【申請人】西安源廣智能機電設備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月15日