[發明專利]3D甜品打印加工裝置及相應的加工方法

有效

• 申請號: 201410012667.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103734216A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 李恒
• 申請（專利權）人: 上海那恒新材料有限公司
• 主分類號: A21C11/00
• 分類號: A21C11/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及食品加工設備技術領域，具體是指一種3D甜品打印加工裝置及相應的加工方法。

背景技術

3D打印機是20世紀80年代后期發展起來的一項快速設計及成型技術。快速成型加工的核心思想是離散堆積成型。即由CAD軟件設計出所需零件的計算機三維曲面或立體模型；將三維模型沿一定方向（通常為Z向）離散成一系列的二維層片（習慣稱為分層），根據每層輪廓信息，進行工藝規劃，選擇加工參數，自動生成數控代碼；成型機制造一系列層片并自動將其聯接起來，得到三維物理實體。快速成型技術綜合了激光、計算機輔助設計與制造、光化學、新型材料等科學技術的研究成果，不需任何機械加工設備即可快速精確地制造復雜形狀的物體。其中激光技術是快速成型技術的核心，激光技術的發展推運了快速成形工藝的發展。常用的快速成型工藝有：紫外激光固化快速成形（俗稱立體光刻快速成形）、選擇性激光燒結、熔絲沉積、分層實體制造等。其中紫外激光固化快速成形是將紫外激光在樹脂液面上按二維截面的形狀逐點掃描，使樹脂固化，固化后的樹脂便形成一個二維圖形，如此逐層掃描、固化，最終即可得到完整的三維實體。

3D打印技術與食品行業的結合十分巧妙，將先進的3D打印技術與食品制作結合起來，可以制作出外形精美、結構復雜適合特殊場合食用的食品。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種可制作形狀復雜的甜品、操作簡便、打印精巧的3D甜品打印加工裝置及相應的加工方法。

為實現上述的目的，本發明的3D甜品打印加工裝置及相應的加工方法采用以下技術方案：

該3D甜品打印加工裝置，其主要特點是，包括打印平臺、奶油擠出頭和甜品原料擠出頭，所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭位于所述的打印平臺的上方，且所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭的擠出方向均垂直于所述的打印平臺，所述的打印平臺平行于X軸和Y軸所在的平面，所述的打印平臺垂直于Z軸。

該3D甜品打印加工裝置中的步進電機與所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，該步進電機帶動所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭沿所述的X軸、所述的Y軸或所述的Z軸在三維平面內進行連續移動。

該3D甜品打印加工裝置中的步進電機與所述的打印平臺、所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，該步進電機帶動所述的打印平臺沿著所述的Z軸移動，所述的步進電機帶動所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭沿著所述的X軸和所述的Y軸在二維平面內進行連續移動。

該3D甜品打印加工裝置中的打印平臺的邊緣設置有托盤卡位，托盤置于所述的打印平臺的上表面，且該托盤由所述的托盤卡位限位。

該3D甜品打印加工裝置中的奶油擠出頭與奶油存儲器連接，所述的甜品原料擠出頭與所述的甜品原料存儲器連接，所述的奶油存儲器和所述的甜品原料存儲器內均設置有溫度傳感器和攪拌機，所述的溫度傳感器和所述的攪拌機均與控制裝置連接。

該3D甜品打印加工裝置中的控制裝置與奶油擠出頭和甜品原料擠出頭連接，所述的奶油擠出頭和甜品原料擠出頭設置有流速調節裝置和孔徑調節裝置。

該3D甜品打印加工裝置實現3D甜品加工方法，其主要特點是，該方法包括以下步驟：

（1）根據目標甜品的形狀生成甜品的三維圖像；

（2）根據甜品的三維圖像，分別對于奶油和甜品坯通過離散程序進行切片處理，并分別形成所述的奶油和所述的甜品坯的掃描路徑；

（3）打印所述的甜品坯；

（4）烘烤所述的甜品坯；

（5）打印所述的奶油。

所述的打印所述的甜品坯包括以下步驟：

（31）所述的控制裝置根據輸入的配方比例和所述甜品原料存儲器中的溫度傳感器發送的溫度信號，所述的控制裝置計算出甜品原料實時的粘度；

（32）所述的控制裝置根據甜品原料實時的粘度控制所述的甜品原料擠出頭中的流速調節裝置、孔徑調節裝置和攪拌機；

（33）所述的甜品原料擠出頭根據掃描路徑沿著三維方向連續移動，同時擠出甜品原料。

所述的打印所述的奶油包括以下步驟：

（51）所述的控制裝置根據輸入的配方比例和所述的奶油存儲器中的溫度傳感器發送的溫度信號，所述的控制裝置計算出奶油實時的粘度；

（52）所述的控制裝置根據實時的粘度控制所述的奶油擠出頭中的流速調節裝置、孔徑調節裝置和攪拌機；

（53）所述的奶油擠出頭根據掃描路徑沿著三維方向連續移動，同時擠出奶油。