3D食品打印机的机头组件及3D食品打印机的制作方法

本实用新型涉及食品打印技术领域，更具体地涉及一种3D食品打印机的机头组件及3D食品打印机。

背景技术：

现有的3D食品打印机仅能用一种物料打印出单一食材的食品，或者预先将不同食材混合然后由一个打印头打印出来，营养和口感单一。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种3D食品打印机的机头组件，能够打印出空心和夹心的食品，便于营养搭配且丰富了食品的口感。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种3D食品打印机的机头组件，包括：

第一出料嘴，其内形成供物料流出的第一通路；

第二出料嘴，套设于所述第一出料嘴外，所述第一出料嘴与所述第二出料嘴之间形成供物料流出的第二通路，所述第二通路流出的物料将所述第一通路流出的物料包裹；以及，

支撑件，用于将所述第一出料嘴支撑于所述第二出料嘴内。

优选的，所述第一出料嘴、第二出料嘴以及所述支撑件均分体设置。

优选的，所述支撑件包括与所述第一出料嘴外壁连接的第一结构件、与所述第二出料嘴内壁连接的第二结构件以及连接所述第一结构件与所述第二结构件的连接件。

优选的，所述第一结构件和所述第二结构件均呈筒状，所述连接件包括连接所述第一结构件外周壁与所述第二结构件内周壁之间的多条连接筋。

优选的，所述机头组件还包括磨头，所述磨头与所述3D食品打印机的机筒连接，用于将机筒内的物料输送至所述第一通路或第二通路中。

优选的，所述磨头具有容腔，所述磨头上开有连接所述容腔与所述 3D食品打印机的机筒的第一孔，所述磨头上还开有连通所述容腔与所述第二通路或所述第一通路的第二孔；

所述第一孔开设于所述磨头的侧部，所述第二孔开设于所述磨头的下部。

优选的，所述机头组件还包括接头，所述接头连接所述磨头与所述第二出料嘴，所述第一结构件夹置于所述接头与所述第二出料嘴之间。

优选的，所述第一出料嘴与所述支撑件之间的相对位置可调；和/ 或，

所述第二出料嘴与所述支撑件之间的相对位置可调。

优选的，在所述第一通路上，自第一预定位置起向所述第一通路的出口方向上，所述第一通路的截面面积逐渐减小；和/或，

在所述第二通路上，自第二预定位置起向所述第二通路的出口方向上，所述第二通路的截面面积逐渐减小。

另一方面，本实用新型还提供了一种能够打印出空心和夹心食品的 3D食品打印机。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种3D食品打印机，包括：

打印台，用于承载打印成型的食品；

至少一个熟化输送装置，用于输送物料并将物料输出至所述打印台上，在物料的输送过程中对物料进行加热以使得物料熟化；

驱动机构，用于驱动所述熟化输送装置运动，以将物料制成特定形状；

其中，至少一个所述熟化输送装置上安装有如权利要求1至9任一项所述的机头组件。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的3D食品打印机的机头组件具有两条供物料流出的通路，其中一条通路流出的物料可将另一条通路流出的物料包裹，从而可打印出空心、夹心的食品，方便进行营养搭配且使得食品口感更加丰富。

本实用新型提供的3D食品打印机由于采用了上述的机头组件，能够打印出空心和夹心的食品，方便进行营养搭配且使得食品口感更加丰富。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的机头组件的立体图之一；

图2示出实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的机头组件的立体图之二；

图3示出实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的机头组件的爆炸图；

图4示出实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的机头组件的主视图；

图5是图4中A-A向剖视图；

图6示出实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的机头组件的俯视图；

图7是图6中B-B向剖视图；

图8示出实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的机头组件的磨头的俯视图；

图9是图8中C-C向剖视图；

图10示出实用新型具体实施例提供的3D食品打印机的结构示意图。

图中，1、第一出料嘴；11、第一出口；2、第二出料嘴；21、定位面；22、第二出口；3、支撑件；31、第一结构件；32、第二结构件；33、连接筋；4、磨头；41、容腔；42、第一孔；43、第二孔；44、安装孔；441、第一直孔段；442、锥孔段；443、第二直孔段；5、接头；6、机头组件；7、机筒；8、打印台。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

本文中所述的“水平”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

本实用新型提供了一种3D食品打印机的机头组件，包括第一出料嘴、第二出料嘴和支撑件，第一出料嘴内形成供物料流出的第一通路，第二出料嘴套设于第一出料嘴外，第一出料嘴与第二出料嘴之间形成供物料流出的第二通路，第二通路流出的物料将第一通路流出的物料包裹，支撑件用于将第一出料嘴支撑于第二出料嘴内。本实用新型提供的3D 食品打印机的机头组件具有两条供物料流出的通路，其中一条通路流出的物料可将另一条通路流出的物料包裹，从而可打印出空心、夹心的食品，方便进行营养搭配且使得食品口感更加丰富。

下面参照图1至图说明本实用新型的机头组件及3D食品打印机的实施例。

如图1至图7所示，本实用新型提供的3D食品打印机的机头组件包括第一出料嘴1、第二出料嘴2和支撑件3。第一出料嘴1和第二出料嘴 2均呈空心结构，第一出料嘴1与第二出料嘴2套接，从而，第一出料嘴1内形成供物料流出的第一通路，第一出料嘴1的外壁与第二出料嘴 2内壁之间形成供物料流出的第二通路。第一出料嘴1的一端形成第一进口，另一端形成第一出口，第二出料嘴2的一端形成第二进口，另一端形成第二出口。第一出料嘴1通过支撑件3支撑于第二出料嘴2内。优选的，第一出料嘴1、第二出料嘴2以及支撑件3均分体设置，方便各部件之间以及各部件与3D食品打印机机身的装配。

支撑件3的具体结构不限，能够将第一出料嘴1支撑于第二出料嘴 2内即可，例如，在一个优选实施例中，支撑件3包括与第一出料嘴1 外壁连接的第一结构件31、与第二出料嘴2内壁连接的第二结构件32 以及连接第一结构件31与第二结构件32的连接件，使得第一出料嘴1 与第二出料嘴2之间的物料可越过连接件流出机头组件。进一步优选的，第一结构件31和第二结构件32均呈筒状，其中，第一结构件31套于第一出料嘴1外并与第一出料嘴1连接，第二结构件32的外壁与第二出料嘴2的内壁配合连接，连接件包括连接第一结构件31外周壁与第二结构件32内周壁之间的多条连接筋33，连接筋33的数量不限，例如可以是如图中所示的三条。当然，可以理解的是，支撑件3不局限于是上述结构，例如，还可以是整体呈筒状结构，支撑件3套于第一出料嘴1外并与第一出料嘴1的外壁配合连接，支撑件3的外周壁与第二出料嘴2的内周壁配合连接，在支撑件3上开有供物料流过的至少一个通孔。

在进一步的实施例中，第一出料嘴1与支撑件3之间可设置为相对位置可调，第二出料嘴2与支撑件3之间也可设置为相对位置可调。例如，第一出料嘴1与支撑件3为螺纹连接，转动第一出料嘴1或支撑件 3即可调节第一出料嘴1与支撑件3之间的相对位置，类似的，第二出料嘴2与支撑件3为螺纹连接，转动第二出料嘴2或支撑件3即可调节第二出料嘴2与支撑件3之间的相对位置。当然，可以理解的是，第一出料嘴1与支撑件3之间不局限于通过螺纹连接来实现两者之间的位置可调，其他能够实现两者之间位置可调的结构均可，例如，在第一出料嘴1的外周上设置多个位置不同的卡槽，支撑件3上设置有与卡槽配合的卡扣，支撑件3上的卡扣与不同的卡槽配合来改变第一出料嘴1与支撑件3之间的相对位置。第二出料嘴2与支撑件3之间位置可调的结构也类似，不再赘述。通过调节第一出料嘴1和第二出料嘴2的位置，可根据第一通路和第二通路内不同的物料特性来改变第一出料嘴1的第一出口11与第二出料嘴2的第二出口22之间的距离，使得第二通路流出的物料对第一通路流出的物料形成很好的包裹效果。

在进一步的实施例中，在第一通路上，自第一预定位置起向第一通路的第一出口11方向上，可将第一通路的截面面积设置为逐渐减小，从而使得物料压强逐渐增大，提高两不同物料流出时的结合效果。同样的，在第二通路上，自第二预定位置起向第二通路的第二出口22方向上，可将第二通路的截面面积设置为逐渐减小，亦能够达到提高物料结合效果的目的。例如，如图中所示，第二出料嘴2呈锥形。

进一步的，机头组件还包括磨头4，磨头4分别与第一出料嘴1和第二出料嘴2连接。磨头4与3D食品打印机的机筒连接，可将机筒内的物料输送至机头组件的第一通路或者第二通路中，例如，3D食品打印机的机筒经磨头4与第二通路连通，从而，3D食品打印机机筒内的物料作为皮，第一通路中通入的物料作为馅，当然，也可以是3D食品打印机机筒内的物料通入第一通路中作为馅，而第二通路中通入的物料作为皮，还可以是3D食品打印机包括两个机筒，两个机筒分别连通第一通路和第二通路。

在具体的实施例中，磨头4内具有容腔41，磨头4上还设有连接容腔41与3D食品打印机机筒的第一孔42，磨头4上还开有连通容腔41 与第二通路或者第一通路的第二孔42，例如，在如图8和9中所示的实施例中，磨头4上的第二孔43连通容腔41与第二通路。第一孔42和第二孔43的设置位置不限，为方便安装，在一个优选的实施例中，第一孔 42开设于磨头4的侧部，第二孔43开设于磨头4的下部。

进一步具体的，磨头4呈圆柱状，并且底部一侧削平形成底面。第一孔42设置于磨头4的一端，第二孔43位于底面一侧，磨头4内的容腔41呈直角的圆柱状，其一端与第一孔42连通，另一端与第二孔43 连通。在一个优选实施例中，第一孔42的第一端形状和与其相对接的 3D食品打印机机筒的出料口形状相适配，第二端形状和与其连通的容腔 41口相适配，并且第一孔42的孔壁自其第一端向其第二端经平滑面过渡连接，尽量减小物料的流动阻力，保证物料流动通畅。

进一步的，磨头4的顶部开有与其容腔41连通的安装孔44，第一出料嘴1依次穿过安装孔44和容腔41进入第二出料嘴2内。为提高第一出料嘴1的安装可靠性，安装孔44的内壁面以及第一出料嘴1的外壁面设置有相配合的螺纹，第一出料嘴1与安装孔44螺纹连接。在进一步优选的实施例中，安装孔44包括自上而下依次连接的第一直孔段441、锥孔段442和第二直孔段443，第一直孔段441的直径大于第二直孔段 443的直径。第一出料嘴1呈空心的直杆状结构，在其与第一直孔段441 以及锥孔段442相配合的位置，第一出料嘴1的外周面形状分别与第一直孔段441以及锥孔段442的内壁相适配，首先能够方便对第一出料嘴 1的定位，其次能够提高密封效果，防止磨头容腔41内的物料溢出。

进一步的，机头组件还包括有接头5，接头5连接磨头4与第二出料嘴2。在优选的实施例中，可利用接头5与第二出料嘴2的结构将支撑件3的第一结构件31夹置于接头5与第二出料嘴2之间。例如，如图 5中所示，在第二出料嘴2的内壁上设置有一定位面21，第一结构件31 的第一端面与定位面21相抵接，接头5的下端面与第一结构件31的第二端面相抵接，从而实现对第一结构件31的定位。接头5与磨头4以及第二出料嘴2的具体连接方式不限，例如可以为螺接、卡接、插接固定。

使用时，将该机头组件安装于3D食品打印机上，例如，将机头组件的磨头4安装于3D食品打印机的机筒上，第一出料嘴1连接另一进料装置，例如螺旋输送器，3D食品打印机输送的物料进入机头组件的第二通路，螺旋输送器的物料进入机头组件的第一通路，物料流出时，第二通路流出的物料将第一通路流出的物料包裹，从而打印出夹心食品，另外，第一出料嘴1也可以不连接进料装置，从而打印出空心食品。

当然，可以理解的是，不局限于仅设置一个第二出料嘴2，还可以在第二出料嘴2外套设一个或依次套设多个出料嘴，从而打印出更多层次的食品。第二出料嘴2内也不局限于仅设置一个第一出料嘴1，也可以设置多个第一出料嘴1，从而形成具有多种夹心的食品。

针对上述机头组件，本实用新型还提供了一种3D食品打印机，由于采用了上述机头组件，可以打印出空心和夹心的食品，方便进行营养搭配且使得食品口感更加丰富。

具体的，如图10所示，包括打印台8、熟化输送装置和驱动机构。打印台8用于承载打印成型的食品，熟化输送装置用于输送物料并将物料输出至打印台8上，在物料的输送过程中对物料进行加热以使得物料熟化，驱动机构用于驱动熟化输送装置和/或打印台8运动，以将物料制成特定形状。熟化输送装置包括机筒7、机筒7内的螺杆机构以及加热结构。其中，在机筒7上设置有进料口和出料口，分别用于进料和出料。螺杆机构用于将自进料口进入机筒7内的物料输送至出料口处输出。而加热结构用于对机筒7内的物料进行加热以使得物料熟化。

机筒7的出料口处设置有如上所述的机头组件，在一个具体实施例中，机头组件磨头4的第一孔42与机筒7的出料口对接，机筒7内的物料可经出料口以及第一孔42流入机头组件的第二通路。第一出料嘴1 与螺旋输送器连接，螺旋输送器内的物料可经第一出料嘴1进入第一通路，从而打印出夹心的食品。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节(例如特定部件、设备和方法的示例)被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。

当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释(例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。

虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例实施例的教导。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。