专利名称：蛋糕图案绘制机的制作方法
技术领域：
蛋糕图案绘制机技术领域[0001]本实用新型涉及一种食品加工仪器，具体地说是一种蛋糕图案绘制机。
背景技术：
[0002]目前，裱花蛋糕多在蛋糕店定制，但在蛋糕上绘制各种图案需要具有一定绘图基础，掌握较高裱花技术的技师才能完成。因此，造成裱花蛋糕裱花绘图耗时多，且图案复制性和精度较差，生产成本高，制约了蛋糕的生产。实用新型内容[0003]本实用新型的目的就是提供一种蛋糕图案绘制机，以解决现有裱花蛋糕制作生产效率低和成本高的问题。[0004]本实用新型是这样实现的一种蛋糕图案绘制机，在机体上设置有用于实现绘图三维空间定位的三轴定位装置、用于绘图的颜料注射装置和控制绘图过程的控制系统。[0005]所述三轴定位装置是在机体上设置有由X轴步进电机驱动的X轴丝杠，在所述X 轴丝杠中间通过螺母固定有安装Y轴丝杠的支架；在所述Y轴丝杠的端部设置有Y轴步进电机，在Y轴丝杠的螺母上固定有喷头；在机体上还设置有由Z轴步进电机驱动的Z轴丝杠，在所述Z轴丝杠上设置有与工作台相连接的螺母，所述X轴丝杠、Y轴丝杠和Z轴丝杠互相垂直。[0006]所述颜料注射装置是在所述支架上设置有喷头伺服机构，所述喷头伺服机构与所述喷头相连接；在所述机体上设置有三个颜料注射筒，在所述颜料注射筒内设置有挤压活塞，所述三个挤压活塞分别由颜料A步进电机、颜料B步进电机和颜料C步进电机驱动，所述颜料注射筒的颜料出口端与所述喷头相连接。[0007]所述喷头由三个互相垂直的细管组成，所述三个细管分别与三个颜料注射筒的出口端相连接。[0008]所述控制系统包括有由计算机软件处理系统控制的坐标控制单片机和颜料处理单片机；所述坐标控制单片机的输出端分别连接X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器和Z轴步进电机驱动器；所述颜料处理单片机的输出端分别连接与所述颜料A步进电机相接的第一电机驱动器、与所述颜料B步进电机相接的第二电机驱动器、与所述颜料C步进电机相接的第三电机驱动器以及与所述喷头相接的喷头伺服机构。[0009]本实用新型可以根据消费者从计算机图片库中所选取的图案作为蛋糕上的图案， 通过三轴定位装置，计算机软件和单片机程序的控制，使用奶油或果酱作为颜料，将图案精确地喷涂在蛋糕上。本实用新型操作方便，绘图精准快捷，提高了蛋糕的制作效率和图案制作质量，降低了蛋糕的生产成本。
[0010]图I是本实用新型的结构示意图。[0011]图2是图I所示蛋糕图案绘制机的俯视图。[0012]图3是控制系统的电路结构框图。[0013]图中I、Z轴丝杠，2、Z轴步进电机，3、X轴步进电机，4、螺母，5、X轴丝杠，6、机体，7、工作台，8、示例蛋糕，9、喷头伺服机构，10、Y轴丝杠，11、喷头，12、Y轴步进电机，13、颜料注射筒，14、挤压活塞，15、颜料A步进电机，16、颜料B步进电机。
具体实施方式
[0014]如图I、图2所示，本实用新型是在机体6上设置有用于实现绘图三维空间定位的三轴定位装置、用于绘图的颜料注射装置和用于控制绘图过程控制系统。[0015]三轴定位装置是在机体6上设置由X轴步进电机3驱动的X轴丝杠5，在X轴丝杠5中间通过螺母4固定有安装Y轴丝杠10的支架，在Y轴丝杠10端部的设置有Y轴步进电机12，在Y轴丝杠10的螺母4上固定有喷头11。在机体6上还设置有由Z轴步进电机2驱动的Z轴丝杠1，在Z轴丝杠I上设置有与工作台7相连接的螺母4。X轴丝杠5、Y 轴丝杠10和Z轴丝杠I互相垂直。[0016]X轴步进电机3带动X轴丝杠5转动，X轴丝杠5上的螺母4沿X轴丝杠5轴向移动，由于X轴上的螺母4固定有安装Y轴丝杠10和喷头11的支架，所以带动喷头11沿X 轴左右移动，实现X轴的坐标位置定位。Y轴步进电机12带动Y轴丝杠10转动，Y轴丝杠 10上的螺母4沿Y轴丝杠10轴向移动，由于喷头11固定于Y轴螺母4上，带动喷头11实现Y轴坐标位置定位。Z轴步进电机2带动Z轴丝杠I转动，Z轴丝杠I上的螺母4沿Z轴丝杠I轴向移动，由于Z轴上的螺母4跟工作台7相连，带动工作台7相对喷头11上下移动，实现Z轴的坐标位置定位。由此就实现了喷头11的三维空间定位。其中，三个丝杠均是通过联轴器连接在对应的步进电机上，且三个丝杠均为螺母滚珠丝杠副。[0017]颜料注射装置是在支架上设置有喷头伺服机构9，喷头伺服机构9与喷头11相连接，喷头11由三个互相垂直的细管组成，三个细管分别与三个颜料注射筒的出口端相连接。在机体6上设置有三个颜料注射筒13，在颜料注射筒13内设置有挤压活塞14，该挤压活塞14由颜料步进电机15驱动。颜料注射筒13的颜料出口端与喷头11相连接。颜料注射筒13内有奶油或果酱作为颜料。[0018]如图3所示，控制系统包括有由计算机软件处理系统控制的坐标控制单片机和颜料处理单片机。计算机软件处理系统装于上位机中，坐标控制单片机和颜料处理单片机设置在机体6内部，通过USB接口与上位机相接。所述坐标控制单片机的输出端分别与X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器和Z轴步进电机驱动器电连接。X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器和Z轴步进电机驱动器分别与X轴步进电机3、Y轴步进电机12和 Z轴步进电机2电连接。所述颜料处理单片机的输出端分别与第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器和喷头伺服机构9电连接；第一电机驱动器的输出端接颜料A步进电机15，第二电机驱动器的输出端接颜料B步进电机16，第三电机驱动器的输出端接颜料 C步进电机；喷头伺服机构9的输出端接喷头11，用于控制喷头11中3个细管的转换。[0019]本实用新型的工作过程是首先，将示例蛋糕8放于工作台7上，并通过计算机软件处理系统选取图片，并将图片转换为点坐标数据和点颜料数据，分别发送至坐标控制单片机和颜料处理单片机。[0020]然后，坐标控制单片机根据上位机中的计算机软件处理系统发来的指令，控制X 轴步进电机3、Y轴步进电机12和Z轴步进电机2进行操作。X轴步进电机3带动X轴丝杠5转动，X轴丝杠5上的螺母4沿X轴丝杠5轴向移动，由于X轴上的螺母4固定有安装 Y轴丝杠10和喷头11的支架，所以带动喷头11沿X轴左右移动，实现X轴的坐标位置定位。Y轴步进电机12带动Y轴丝杠10转动，Y轴丝杠10上的螺母4沿Y轴丝杠10轴向移动，由于喷头11固定于Y轴螺母4上，带动喷头11实现Y轴坐标位置定位。Z轴步进电机 2带动Z轴丝杠I转动，Z轴丝杠I上的螺母4沿Z轴丝杠I轴向移动，由于Z轴上的螺母 4跟工作台7相连，带动工作台7相对喷头11上下移动，实现Z轴的坐标位置定位。由此就实现了喷头11的三维空间定位。[0021]最后，颜料处理单片机在根据计算机软件处理系统发送的指令，控制喷头伺服机构9将喷头11中的颜料A细管转换到当前工作位置，颜料处理单片机通过颜料A电机驱动器控制颜料A步进电机挤压颜料注射筒13的挤压活塞14，颜料A的颜料就通过喷头11挤在示例蛋糕8表面。同理实现颜料B和颜料C的喷射。即由点坐标数据和点颜料数据来控制喷头11的定位与颜料的喷出，来完成整个示例蛋糕8图案的绘制。为了避免滴漏现象， 在喷头11从工作状态切换到非工作状态时，当前使用的颜料A步进电机15迅速朝反向转动一定角度从而使挤压活塞14朝反向运动一小段距离，这样就将颜料抽回一定的量，防止了继续滴漏现象。[0022]本实用新型可以让消费者从上位机的图片库中或是从网络数据库中选择自己喜爱的图案作为蛋糕图案，并将消费者所选图案自动绘制在蛋糕表面上。
权利要求1.一种蛋糕图案绘制机，其特征是，在机体(6)上设置有用于实现绘图三维空间定位的三轴定位装置、用于绘图的颜料注射装置和控制绘图过程的控制系统。
2.根据权利要求I所述的蛋糕图案绘制机，其特征是，所述三轴定位装置是在机体(6) 上设置有由X轴步进电机(3)驱动的X轴丝杠(5)，在所述X轴丝杠(5)中间通过螺母(4) 固定有安装Y轴丝杠(10)的支架；在所述Y轴丝杠(10)的端部设置有Y轴步进电机(12)， 在Y轴丝杠(10 )的螺母(4 )上固定有喷头(11);在机体(6 )上还设置有由Z轴步进电机(2 ) 驱动的Z轴丝杠(I)，在所述Z轴丝杠(I)上设置有与工作台(7)相连接的螺母(4)，所述X 轴丝杠(5)、Y轴丝杠(10)和Z轴丝杠(I)互相垂直。
3.根据权利要求2所述的蛋糕图案绘制机，其特征是，所述颜料注射装置是在所述支架上设置有喷头伺服机构(9)，所述喷头伺服机构(9)与所述喷头(11)相连接；在所述机体(6)上设置有三个颜料注射筒(13)，在所述颜料注射筒(13)内设置有挤压活塞(14)，所述三个挤压活塞(14)分别由颜料A步进电机(15)、颜料B步进电机(16)和颜料C步进电机驱动，所述颜料注射筒(13 )的颜料出口端与所述喷头(11)相连接。
4.根据权利要求3所述的蛋糕图案绘制机，其特征是，所述喷头(11)由三个互相垂直的细管组成，所述三个细管分别与三个颜料注射筒(13)的出口端相连接。
5.根据权利要求I所述的蛋糕图案绘制机，其特征是，所述控制系统包括有由计算机软件处理系统控制的坐标控制单片机和颜料处理单片机；所述坐标控制单片机的输出端分别连接X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器和Z轴步进电机驱动器；所述颜料处理单片机的输出端分别连接与所述颜料A步进电机相接的第一电机驱动器、与所述颜料B步进电机相接的第二电机驱动器、与所述颜料C步进电机相接的第三电机驱动器以及与所述喷头相接的喷头伺服机构(9)。
专利摘要本实用新型涉及一种蛋糕图案绘制机，在机体上设置有三轴定位装置、颜料注射装置和控制系统。本实用新型可以根据消费者从计算机图片库中所选取的图案作为蛋糕上的图案，通过三轴定位装置，计算机软件和单片机程序的控制，使用奶油或果酱作为颜料介质，将图案精确的喷涂在蛋糕上。本实用新型可将计算机图片库中选取的图案作为蛋糕上的图案，用奶油或果酱作为颜料，将图案精确地喷涂在蛋糕上。本实用新型操作方便，绘图精准快捷，提高了蛋糕的制作效率和图案制作质量，降低了蛋糕的生产成本。
文档编号A21C15/00GK202738694SQ20122035864
公开日2013年2月20日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者周鹏, 杨晓杰, 姜腾飞, 王胜曼, 刘文社 申请人:中国地质大学长城学院