一种食品打印成型机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种食品打印成型机。
【背景技术】
[0002]3D (Dimens1ns)打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用各种可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术；3D打印的特点是首先是输入三维数据，经过系统软件、控制系统的处理和指令输出后，能够让相应的设备按照输入的三维数据所描述的形态而形成立体的实物。
[0003]目前，3D打印技术在生活中应用较多，主要还是应用于工业产品的打印制造，也有部分涉及食品3D打印成型，但是在应用中都存在很多的问题，例如现在食品打印技术多为通过挤压液体状态的食品而打印平面形态(即单层打印)，也有打印比较复杂的3D形态。
[0004]如图5所示，现有技术中的食品打印成型机包括外部加热装置、驱动组件101、料筒103、活塞102、打印针头105。操作过程为将食品原料在外部加热装置里加热变成流体状态，再吸入或者灌进料筒103内，套上活塞102，驱动组件101推动活塞102往下移动将流体状食品原料104挤压后通过打印针头105挤出，堆砌成相应形态。
[0005]然而，这样的结构方式中，驱动组件、料筒和活塞直接设置在打印针头的上方，属于近端送料，这种近端送料方式会导致打印头的承重负担大，影响打印速度和打印精度；食品原料在打印出来后由于流体状的食品凝结成型有较大温差，所以打印出来后无法在短时间内凝结成型，不能快速连续打印，一般只能完成平面打印，即单层打印；另外，上述食品打印成型机不适用于颗粒状或粉末状的固态食品原料的输送打印成型。
[0006]另外，现有的食品打印成型机操作不便，自动化程度低，成型质量难以保证。
[0007]因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种食品打印成型机。
【实用新型内容】
[0008](一 )要解决的技术问题
[0009]本实用新型的目的是提供一种食品打印成型机，以满足固态食品原料输送的需求，且可解决现有的食品打印成型技术存在的打印头的承重负担大、自动化程度低和不能快速连续打印的问题。
[0010](二)技术方案
[0011]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种食品打印成型机，其包括送料单元、打印头、加热单元、冷却单元和控制系统，所述送料单元的出料口通过远端输送管道与打印头的进料口相连，所述加热单元与打印头的外侧面接触，所述冷却单元设置在打印头的出口端处，所述送料单元、加热单元均与所述控制系统连接。
[0012]其中，所述送料单元包括料斗、螺杆和驱动电机，螺杆设置在料斗内，以向料斗出料口推送原料，驱动电机通过一支架设置在料斗上方，且与螺杆连接，以驱动螺杆转动。
[0013]其中，所述打印头的内部通道包括相连通的进料段、中间段和所述熔融出料段，所述中间段为渐缩状，所述熔融出料段的直径与中间段的下部缩口的直径相同。
[0014]其中，所述加热单元与所述熔融出料段的外侧面接触。
[0015]其中，所述驱动电机与所述控制系统连接。
[0016]其中，所述控制系统包括处理单元以及与所述处理单元相连接的电机控制单元和温度控制单元，所述电机控制单元与驱动电机连接，所述温度控制单元与所述加热单元连接。
[0017]其中，还包括打印头安装架，所述打印头可滑动地设置在所述打印头安装架上。
[0018]其中，所述打印头安装架上设置有滑轨，所述滑轨上设置有滑动件，所述打印头固定在所述滑动件上。
[0019]其中，还包括滑动件驱动机构，所述滑动件驱动机构与所述滑动件连接，以驱动滑动件在滑轨上的移动，所述控制系统与所述滑动件驱动机构连接。
[0020](三)有益效果
[0021]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的食品打印成型机中，将颗粒状或粉末状的食品原料放入送料单元，在控制系统的控制下，送料单元工作挤压输送食品原料至打印头的通道中，形成固态丝状的食品原料，同时在控制系统的控制下，加热单元工作传热给打印头，进而打印头使固态丝状的食品原料表面加热变为稠状，内部仍为半固态状，内部半固态状保证了食品打印形态的稳定性，表面稠状保证了丝状食品原料堆砌成型需要的相互之间的粘连性，由于送料单元、加热单元均与所述控制系统连接，送料单元进料的速度和打印头加热食品原料的温度得到很好的控制和协调，一方面使食品打印成型的自动化程度提高，可以保证加工的效率，打印成型的食品不需要过长的凝结时间，同时配合冷却单元使食品快速连续打印成型，另一方面可以保证固态丝状的食品原料表面的熔融处于较佳的程度，食品成型质量好；另外，送料单元的出料口通过远端输送管道与打印头的进料口相连，送料单元不会增加打印头的承重负担，从而可提高打印速度和打印精度。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型实施例食品打印成型机的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例食品打印成型机中打印头的结构示意图；
[0024]图3是本实用新型实施例食品打印成型机中加热装置的装配结构示意图；
[0025]图4是本实用新型实施例食品打印成型机中送料控制和温度控制的原理图；
[0026]图5是本实用新型实施例食品打印成型机中打印头在打印头安装架上的结构示意图；
[0027]图6是现有技术中食品打印成型机的结构示意图。
[0028]图中，1:驱动电机；2:螺杆；3:料斗；4:固态食品原料；5:远端输送管道；6:加热单元；7:冷却单元；8:打印头；9:控制系统；10:打印头安装架；11:滑轨:12:滑动件；13:打印台面；61:电子发热头；62:环形导热金属块；81:进料段；82:中间段；83:熔融出料段；101:驱动组件；102:活塞；103:料筒；104:流体状食品原料；105:打印针头。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0030]如图1和图4所示，本实用新型提供的食品打印成型机包括送料单元、打印头8、加热单元6、冷却单元7和控制系统9，所述送料单元的出料口通过远端输送管道与打印头的进料口相连，所述加热单元6与打印头8的外侧面接触，冷却单元7设置在打印头8的出口端处，所述送料单元、加热单元6均与所述控制系统9连接。
[0031]上述实施方式中，将颗粒状或粉末状的食品原料(固态食品原料4)放入送料单元，在控制系统9的控制下，送料单元工作挤压输送食品原料至打印头8的通道中，形成固态丝状的食品原料，同时在控制系统9的控制下，加热单元6工作传热给打印头8，进而打印头8使固态丝状的食品原料表面加热变为稠状，内部仍为固态状，内部固态状保证了食品打印形态的稳定性，表面稠状保证了丝状食品原料堆砌成型需要的相互之间的粘连性，由于送料单元、加热单元6均与所述控制系统9连接，送料单元进料的速度和打印头8加热食品原料的温度得到很好的控制和协调，从而一方面使食品打