一种食品3d打印机物料挤出装置的制造方法
【专利摘要】本发明属于食品3D打印相关领域，并公开了一种食品3D打印机物料加热挤出方法及装置。该挤出装置包括食品进给模块、料筒固定架、食品料筒加热模块、打印调平模块。其中食品进给模块包括基板、导轨、贯穿步进电机、丝杆、滑块、活塞，实现食品原料的进给；料筒固定架包括连接板、固定件、固定销，实现食品料筒模块的翻旋转与固定；食品料筒加热模块包括料筒套筒、垫圈、加热单元、食品料筒、针头、料筒塞，实现食品原料的储存和加热，打印调平模块包含激光测量调平传感器，实现打印的静态和动态调平功能。本发明提出了一种食品3D打印机物料加热挤出装置，通过将食品加热、温控、挤出、自动调平功能统一，实现食品流动状态下的挤出。
【专利说明】
一种食品3D打印机物料挤出装置
技术领域
[0001]本发明属于食品3D打印相关领域，更具体地，涉及到一种食品3D打印机物料挤出装置。【背景技术】
[0002]食品是国计民生的基础，随着人们生活水平不断地提高，人们对食品的要求也越来越高，不仅仅是针对食品的口味，还针对食品的外观造型。新颖的食品造型能够给消费者很好的视觉感受，同时可以增强消费者的食欲，特别对于小孩而言，造型独特的食品很容易吸引他们的注意力。而目前市场上形形色色的糕点、糖果、巧克力等食品多采用人力手工制作或者外加模具制作，这种传统的制作方式不仅对人力要求高，而且做出的食物外观造型缺少变化且多样性不足，更不能做出复杂精细的食物形状。
[0003]目前还未见详细的食品3D打印物料挤出装置，有关该方面的技术为空白，需对此进行深入研究，为后期食品定制大规模化生产提供可能。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种食品3D打印机物料挤出装置，通过设置打印设备自动调平模块、食品流体物料的加热显著提高食品打印效率、同时具备结构紧凑、便于操控、使用方便和自动化程度高等特点，因而尤其适用于食品3D打印定制化生产场合。
[0005]本发明提供了一种食品3D打印机物料挤出装置，其包括食品进给模块、料筒固定架、食品料筒加热模块和打印调平模块，所述食品料筒模块固定在料筒固定架上，其中:所述食品进给模块(1〇〇)包括进给丝杠电机(101)、滑块(102)、限位传感器(103)、导轨 (104)、下挡块(105)，采用丝杠滑块进给方式，实现食品原料的进给；所述料筒固定架(200)包括连接板(201)、固定件(202)、固定销(203)，实现调平模块 (400)的固定，食品料筒模块(300)的固定与翻转；所述食品料筒加热模块(300)包括料筒塞杆(301 )，食品料筒(302 )、料筒加热套筒 (303)、加热单元(304)、套筒外罩(305)、针头组件(306)、实现食品原料的储存和加热；所述打印调平模块(400)包含调平固定板(401)和激光测量调平传感器(402)，实现打印的静态和动态调平功能。
[0006]其中，所述加热单元为加热片。
[0007]其中，所述加热单元外壁设有温度传感器。
[0008]总体而言，通过本发明所构思主要具备以下的技术优点:1)本发明采用料筒盛料，活塞挤压出料的方式，相较于料斗盛料，螺杆挤压出料方式而言挤料更加彻底，食品原料残留少，利用率高，某种意义上也保证了原料的新鲜度。另外， 对于粉状或颗粒状的食品原料，螺杆挤料容易磨损螺杆，需要定期更换。活塞挤料使用寿命长，适用范围更广。
[0009]2)本发明设计了一种料筒固定架，这种结构下只需将料筒抬起，便可以方便地解除料筒固定状态，进行旋转，进而换料，使得换料操作更加简单快捷，提高了工作效率3)本发明通过分别在料筒的外壁设置加热单元，除了可以打印奶油、果酱等流体类食物，也可以打印巧克力、糖果等常温环境下是固态的食品原料，同时能够避免食品原料冷却凝结，进而影响打印头的正常出料工作的问题4)本发明的加热单元选用加热片。加热片柔软性能优异，可以根据输料筒或料斗的形状自由贴附，具有加热均匀，热效率高的优点5)本发明加热单元外壁设置了温度传感器，实现对温度的及时监控，从而将温度控制在合理的范围内，确保了食物打印的效果。
[0010]按照本发明的一种食品3D打印机物料挤出装置通过对其整体功能和机构组成、布局的设计，能够顺利完成食品3D打印的高效率。该装置整体结构紧凑、布局巧妙且操作简单，因而尤其适用于食品定制的大批量规模化生产场合。【附图说明】
[0011]图1是本发明食品3D打印机物料挤出装置的整体的结构示意图图2是本发明食品3D打印机物料挤出装置的食品进给模块的结构示意图图3是本发明食品3D打印机物料挤出装置的料筒固定架和打印调平模块的结构示意图图4本发明食品3D打印机物料挤出装置的食品料筒加热模块的结构示意图图5是本发明食品3D打印机物料挤出装置的食品料筒加热模块的固定方式示意图附图标记说明:100、食品进给模块；101、进给丝杠电机；102、滑块；103、限位传感器； 104、导轨；105、下挡块；200、料筒固定架;201、连接板;202、固定件;203、固定销;400、调平模块；300、食品料筒模块;301，料筒塞杆；302、食品料筒；303、料筒加热套筒；304、加热单元;305、套筒外罩;306、针头组件;400、打印调平模块;401、调平固定板;402、激光测量调平传感器。【具体实施方式】
[0012]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0013]请参阅如图1所示，本发明提供的食品3D打印机物料挤出装置包括食品进给模块、 料筒固定架、食品料筒加热模块和打印调平模块，所述食品料筒模块固定在料筒固定架上。
[0014]请参阅如图2所示，食品进给模块的功能是实现食品原料的进给。食品进给模块包括进给丝杠电机(101)、滑块(102)、限位传感器(103)、导轨(104)、下挡块(105)，采用丝杠滑块进给方式，实现食品原料的进给；。
[0015]请参阅如图3所示，料筒固定架(200)包括连接板(201 )、固定件(202 )、固定销 (203)，实现调平模块(400)的固定，食品料筒模块(300)的固定与翻转;所述打印调平模块 (400)包含调平固定板(401)和激光测量调平传感器(402)，实现打印的静态和动态调平功能。
[0016]请参阅如图4所示，食品料筒加热模块(300)中套筒外罩(305)采用倒置的卡槽形状设计，通过旋转并扣住固定住料筒固定架(200)中的固定销(203)实现固定。[〇〇17]请参阅如图5所示，食品料筒加热模块(300)包括料筒塞杆(301 )，食品料筒(302)、 料筒加热套筒(303)、加热单元(304)、套筒外罩(305)、针头组件(306)、实现食品原料的储存和加热；具体地，加热单元(304)设置在料筒加热套筒(303)外壁，实现巧克力、糖果等常温环境是固态的食品原料的加热熔融，保证了打印头的正常出料。本发明所述加热单元(304)为加热片，加热片相比传统电加热不仅成本大大减少，而且柔软性能优异，可以根据输料筒或料斗的形状自由贴附，加热均匀，热效率高。[〇〇18]具体地，在加热单元(304)加热片外壁设置有温度传感器，可以将测量得到的加热片温度数据实时反馈给控制主板，以便于对加热温度进行控制，使之稳定在设定值，从而使得不同食品原料的不同打印阶段都可以在理想的工作温度下进行，保证了打印出的食品处于最佳的状态。
[0019]具体地，料筒加热套筒(303)和套筒外罩(305)之间有一定空隙，保证了使用者操作时的安全性，通过橡胶垫圈进行固定限位，保证料筒打印时的稳定性和打印精度。针头组件(306)与食品料筒(302)前端出料嘴过盈配合，对出料进行收束。
[0020]综上所述，本发明提供了一种食品3D打印机物料挤出装置，通过对其整体功能和机构组成、布局的设计，能够顺利完成食品3D打印的高效率。该装置整体结构紧凑、布局巧妙且操作简单，因而尤其适用于食品定制的大批量规模化生产场合。[〇〇21]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于，该挤出装置包括食品进给模块 (100)、料筒固定架(200)、食品料筒加热模块(300)、打印调平模块(400)，其中:所述食品进给模块(100)包括进给丝杠电机(101)、滑块(102)、限位传感器(103)、导轨 (104)、下挡块(105)，采用丝杠滑块进给方式，实现食品原料的进给；所述料筒固定架(200)包括连接板(201)、固定件(202)、固定销(203)，实现调平模块 (400)的固定，食品料筒模块(300)的固定与翻转；所述食品料筒加热模块(300)包括料筒塞杆(301)，食品料筒(302)、料筒加热套筒(303)、加热单元(304)、套筒外罩(305)、针头组件(306)、实现食品原料的储存和加热；所述打印调平模块(400)包含调平固定板(401)和激光测量调平传感器(402)，实现打印的静态和动态调平功能。2.如权利要求1所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:食品进给模块 (100)的功能是实现食品物料的进给，采用丝杠滑块进给方式，实现食品原料的进给;挤出 装置位于食品料筒加热模块(300)上方;挤出装置通过滑块压住料筒塞杆进行进给;所述食 品进给模块(100)包括进给丝杠电机(101)、滑块(102)、限位传感器(103)、导轨(104)、下挡 块(105)，导轨和丝杠电机通过螺钉固定在基板上，电机的丝杆带动滑块上下运动，滑块可 与料筒塞杆连接。3.如权利要求1所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:食品料筒加热模 块(300)中套筒外罩(305)采用倒置的卡槽形状设计，通过旋转并扣住固定住料筒固定架 (200)中的固定销(203)实现固定。4.如权利要求1所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:所述食品料筒加 热模块(300)采用独特的结构设计，实现食品原料的储存和加热;主要包括料筒塞杆(301)， 食品料筒(302)、料筒加热套筒(303)、加热单元(304)、套筒外罩(305)、针头组件(306)、实 现食品原料的储存和加热。5.如权利要求4所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:所述加热单元(304)与食品料筒(302)外壁接触，进行接触导热。6.如权利要求4所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:所述加热单元 (304)为加热片、且加热片外壁设有温度传感器。7.如权利要求4所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:所述料筒加热套 筒(303)和套筒外罩(305)之间有一定空隙，用垫圈对食品料筒进行固定。8.如权利要求1所述的所述食品3D打印机物料挤出装置，其特征在于:所述打印调平模 块(400)包含调平固定板(401)和激光测量调平传感器(402)，可实现打印的静态调平和动 态误差补偿调平功能。
【文档编号】A23P30/20GK105982343SQ201610243386
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】朱晓辉, 洪金华, 韩克平, 阮惠恒, 王浩, 王小开, 张建明, 阳文亮, 何健
【申请人】高维智能（武汉）科技有限公司