一种三维食品挤出成型的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种三维食品挤出成型机，包括由压缩空气储气罐、与储气罐连接的胶状食材料罐组成的进料系统，由计算机、与之连接的操控面板组成的控制系统，由机架台面设置的步进电机驱动的移动平台和移动平台上安装的旋转底盘组成的传送装置，所述机架固定的支架上装有由Z轴伺服电机驱动的提升架，提升架上装有一个由X、Y轴伺服电机和传动丝杠驱动连接的移动支架，移动支架上固定一套与胶状食材料罐连接的挤出机构，挤出机构旋转支架枢接的食材挤出嘴进料管管口与胶状食材料罐的食材管连接；食材挤出嘴的数量与胶状食材料罐相对应，各食材挤出嘴嘴口对向中心原点。本实用新型通过挤出机构食材挤出嘴挤出食材成型出三维食品立体图形，实现食品的个性化需求。
【专利说明】一种三维食品挤出成型机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于食品加工【技术领域】，涉及一种食品三维成型设备，具体涉及一种适用于奶油、巧克力酱、果酱等胶状食材堆叠的三维食品挤出成型机。
【背景技术】
[0002]目前，用来制作食品的成型机主要有两种类型，一种是制作类似于饼干，面条之类的食品，它是先将食材搅拌混合成团后再挤出成形，另一种是制作类似蛋糕的花色食品，它是将辅料或酱料混合后挤出到主食材坯料表面制作成花形。
[0003]对于第一种方式，目前工业生产主要是采用多喷头挤出同一图案，或者用模具做出同一图案的扁平状的食品，就像我们常见到的饼干或酥饼一样，通常一条生产线一次只能生产一种食品的图案。
[0004]第二种方式主要是应用在蛋糕堆花上，这种方式以手工操作为主，它先将放在食品成型机托模转盘上主食材坯料表面涂抹奶油层，再在奶油层表面上用手工将奶油、巧克力酱、果酱等食材挤出不同平面或立体的花色图形，这种方式对操作人员的技术依赖相当严重，不利于食品快速批量生产，品种少且加工制作效率比较低。
[0005]随着计算机的三维打印技术迅速兴起，并快速成为炙手可热的新型成型设备，用三维打印技术制作的立体产品的种类正迅速增加。对于食品产业，通过三维打印技术来实现食品打印成型，制作出独一无二的礼节性食品，成了今天人们改变单一模式、增加产品变化、实现定制个性化食品越来越强烈的需求。
【发明内容】
[0006]基于上述原因，本实用新型的目的是提供一种适用于奶油、巧克力酱、果酱等胶状食材堆叠的三维食品挤出成型机，它与计算机连接，通过软件控制，将计算机中设计储存的各种食品图形，经食料挤出机构在主食材坯料表面将各种所需胶状食材挤出，一层一层堆叠成花色图案或三维立体的图形，解决了现有食品加工技术中存在的上述问题。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是，一种三维食品挤出成型机，包括由机架下部安装的压缩空气储气罐，经输气管、调压阀、过滤器与储气罐连接的胶状食材料罐组成的进料系统，由计算机、与之连接的操控面板组成的控制系统，由机架台面设置的步进电机驱动的移动平台和移动平台上安装的旋转底盘组成的传送装置，所述机架中段固定的支架上装有由Z轴伺服电机驱动的提升架，所述提升架上装有一个由两组X、Y轴伺服电机和传动丝杠驱动连接的移动支架，移动支架上固定一套与胶状食材料罐连接的挤出机构。
[0008]所述挤出机构包括一对支架连接板，两块支架连接板之间经旋转支架电机和转轴枢接一旋转支架，所述旋转支架中间经回转电机和转轴枢接一套食材挤出嘴。
[0009]本实用新型所述的三维食品挤出成型机，其特征还在于，
[0010]所述挤出机构旋转支架枢接的食材挤出嘴进料管管口与胶状食材料罐的食材管连接；所述食材挤出嘴的数量与胶状食材料罐相对应，各食材挤出嘴嘴口对向中心原点。[0011]所述各食材挤出嘴进料管段设有加热管，挤出管段装有电磁阀。
[0012]所述胶状食材料罐设有加热装置和温度控制传感器。
[0013]本实用新型提供一种全新的三维食品挤出成型机，它能根据计算机或单片机手工绘板预先绘制食品图形加以储存，然后通过计算机连接的三维食品挤出成型机的控制系统，驱动进料系统、传送装置、移动支架，以及挤出机构动作，对由移动平台旋转底盘输送过来主食材坯料，通过挤出机构的食材挤出嘴，将三维食品挤出成型机储存的各种食品图形，按照需求在主食材坯料表面将各种胶状食材交替挤出，一层一层堆叠成形为所设计食品的花色图案或三维立体图形。
[0014]本实用新型三维食品挤出成型机，实现了以机器代替手工生产，提高了生产效率，以计算机设计的图形或用户订制的食品图案制作糕点，取代了单一的食品模具，增加了产品的变化，实现了个性化食品的定制和量化需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1、图2和图3是本实用新型三维食品挤出成型机结构示意图；
[0016]图4和图5是本实用新型三维食品挤出成型机挤出机构结构示意图。
[0017]图中，1.机架,2.压缩空气储气罐,3.输气管,4.调压阀,5.过滤器,6.胶状食材料罐，7.操控面板，8.移动平台，9.旋转底盘，10.支架，11.Z轴伺服电机，12.提升架.，13.伺服电机，14.传动丝杠，15.移动支架，16.挤出机构，17.支架连接板，18.旋转支架电机，19.旋转支架，20.回转电机，21.食材挤出嘴，22.进料管，23.食材管，24.加热管，25.电磁阀。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0019]一种三维食品挤出成型机，如图1和图2所示，包括由机架I下部安装的压缩空气储气罐2，经输气管3、调压阀4、过滤器5与储气罐2连接的胶状食材料罐6组成的进料系统，由计算机、与之连接的操控面板7组成的控制系统，由机架I台面设置的步进电机驱动的移动平台8和移动平台8上安装的旋转底盘9组成的传送装置，所述机架I中段固定的支架10上装有由Z轴伺服电机11驱动的提升架12，所述提升架12上装有一个由两组X、Y轴伺服电机13和传动丝杠14驱动连接的移动支架15，移动支架15上固定一套与胶状食材料罐6连接的挤出机构16。
[0020]本实用新型挤出机构16包括一对支架连接板17，如图4和图5所示，两块支架连接板17之间经旋转支架电机18和转轴枢接一旋转支架19，所述旋转支架19中间经回转电机20和转轴枢接一套食材挤出嘴21，挤出机构16旋转支架19枢接的食材挤出嘴21进料管22管口与胶状食材料罐6的食材管23连接；所述食材挤出嘴21的数量与胶状食材料罐6相对应，各食材挤出嘴21嘴口对向中心原点，食材挤出嘴21进料管段设有加热管24，挤出管段装有电磁阀25。
[0021]本实用新型胶状食材料罐6设有加热装置和温度控制传感器。
[0022]本实用新型三维食品挤出成型机，由机架I下部安装的压缩空气储气罐2，经输气管3、调压阀4、过滤器5与储气罐2连接的胶状食材料罐6组成气动方式的进料系统，设备使用前，先将半流体胶状奶油、巧克力酱、果酱等食材装入胶状食材料罐6内，通过压缩空气储气罐2内的压缩空气将胶状食材料罐6内的食材推挤至挤出机构16的食材挤出嘴21的容腔内，通过控制系统对食材挤出嘴21的容腔实施温控加热(或采用不加热的冷挤方式)，在食材挤出嘴21挤出管段电磁阀25的控制下，使食材从食材挤出嘴21挤出。在由机架I台面移动平台8和旋转底盘9组成的传送装置将主食材坯料输送至机架I中段移动支架15上挤出机构16的下方后，通过与计算机连接的操控面板7控制，按照选定的食品图形，控制系统驱动支架10上Z轴伺服电机11驱动的提升架12作垂直移动、驱动提升架12上两组X、Y轴伺服电机13和传动丝杠14驱动移动支架15在水平方向作纵横移动，与胶状食材料罐6连接的挤出机构16就将从食材挤出嘴21挤出食材一滴滴规律的挤在主食材坯料表面。
[0023]当选定的食品图案是平面图形时，主食材坯料表面由奶油一种食材构成，与挤出机构16食材挤出嘴21连接的奶油胶状食材料罐6在储气罐2气压的作用及食材挤出嘴21挤出管段电磁阀25的控制下，于主食材坯料表面连续不断地挤出奶油，在挤出机构16两块支架连接板17之间的旋转支架电机18，和转轴枢接旋转支架19上的回转电机20驱动下，旋转支架19上的食材挤出嘴21会复合出几个方向的摆动和回转动作，形成堆、拉、甩、扭等挤出方式，模拟人工手势做出复杂花式的造形。
[0024]当选定的食品图案是立体花色图形时，主食材坯料表面由奶油、巧克力酱、果酱等多种食材构成。与挤出机构16多个食材挤出嘴21连接的各个胶状食材料罐6在储气罐2气压的作用下，在各自食材挤出嘴21挤出管段电磁阀25交替控制下,先于主食材还料表面连续不断地挤出奶油，形成奶油底面，再于奶油底面上通过巧克力酱、果酱等多种食材挤出嘴21，在提升架12、移动支架15多轴联动系统配合下，象三维打印机一样的实施食品立体花色图形裱制，做出三维彩色高点食品。
[0025]当各个胶状食材料罐6中加入各种胶状食材后，可根据食材的粘稠情况选择是否加热，如巧克力等固体食品材料，需加热升温保持为胶状，通过胶状食材料罐6设有的加热装置和温度控制传感器控制罐中的食材温度，当各胶状食材料罐6中的胶状食材使用至1/2——1/3容量时，为了防止沉淀以保持胶状食材的粘稠度，可通过胶状食材料罐搅拌机构进行搅拌，混合均匀。
[0026]本实用新型中的储气罐2气压经过调压阀4过滤器5之后，经节流阀分别连接多个胶状食材料罐6，使罐中的胶状食材可同时挤出。
[0027]本实用新型三维食品挤出成型机挤出机构16食材挤出嘴21的数量可为多个，与所连接的胶状食材料罐6相对应，各食材挤出嘴21嘴口对向中心原点，该中心原点相当于打印机打印头。当客户选定好食品图形后，本实用新型控制系统通过计算机导入选定的三维食品图形，系统对三维食品图形进行运算生成操作代码，根据挤出机构16食材挤出嘴21食材的挤出厚度，进一步计算生成若干层的二维平面图层操作代码，通过操作代码控制X、Y、Z三个系统的动作，用食材挤出嘴21按二维平面图层一层一层挤出不同食材，堆叠成形出三维食品图形。在挤出成型过程中，食材挤出嘴21进料管段设有的加热管24会根据挤出成型的需要，对食材挤出嘴21容腔的食材选择是否加热，通过各食材挤出嘴21挤出管段的电磁阀25交替控制二维平面图层食材挤出成型。随着Z轴伺服电机11驱动的提升架12带着移动支架15挤出机构16的升高，最终完成三维食品的挤出成型。再由机架I台面移动平台8将旋转底盘9上制做好的三维食品输送至机架I右端，再开始左端旋转底盘9上主食材坯料表面三维图形的制作。
[0028]上述实施方式只是本实用新型的一个实例，不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本实用新型申请专利范围内。
【权利要求】
1.一种三维食品挤出成型机，包括由机架(I)下部安装的压缩空气储气罐(2 )，经输气管(3)、调压阀(4)、过滤器(5)与储气罐(2)连接的胶状食材料罐(6)组成的进料系统，由计算机、与之连接的操控面板(7)组成的控制系统，由机架(I)台面设置的步进电机驱动的移动平台(8)和移动平台(8)上安装的旋转底盘(9)组成的传送装置，其特征在于，所述机架(I)中段固定的支架(10)上装有由Z轴伺服电机(11)驱动的提升架(12)，所述提升架(12)上装有一个由两组X、Y轴伺服电机(13)和传动丝杠(14)驱动连接的移动支架(15)，移动支架(15 )上固定一套与胶状食材料罐(6 )连接的挤出机构(16 ); 所述挤出机构(16)包括一对支架连接板(17)，两块支架连接板(17)之间经旋转支架电机(18)和转轴枢接一旋转支架(19)，所述旋转支架(19)中间经回转电机(20)和转轴枢接一套食材挤出嘴(21)。
2.根据权利要求1所述的三维食品挤出成型机，其特征在于，所述挤出机构(16)旋转支架(19 )枢接的食材挤出嘴(21)进料管(22 )管口与胶状食材料罐(6 )的食材管(23 )连接；所述食材挤出嘴(21)的数量与胶状食材料罐(6)相对应，各食材挤出嘴(21)嘴口对向中心原点。
3.根据权利要求1所述的三维食品挤出成型机，其特征在于，所述各食材挤出嘴(21)进料管段设有加热管(24 )，挤出管段装有电磁阀(25 )。
4.根据权利要求1所述的三维食品挤出成型机，其特征在于，所述胶状食材料罐(6)设有加热装置和温度控制传感器。
【文档编号】A23P1/12GK203633481SQ201320838466
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】柴立峰, 周玉娇, 黄寿冬, 程小伟 申请人:东莞市粤船机械技术有限公司, 柴立峰