[發(fā)明專利]一種混合食品3D打印機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710144311.9
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107125280B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李景元;賀永;丁易人;鄧海飛;高帥
• 申請（專利權(quán)）人: 長興時印科技有限公司
• 主分類號: A21C11/16
• 分類號: A21C11/16;A21C11/18;A23P30/25;B33Y30/00;B33Y70/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;沈剛

本發(fā)明公開了一種混合食品3D打印機(jī)。它包括電機(jī)驅(qū)動組件、滾珠絲杠組件、擠出針筒和擠出頭組件，所述的電機(jī)驅(qū)動組件安裝在滾珠絲杠組件的上方且與滾珠絲杠組件連接，所述的滾珠絲杠組件上設(shè)有針筒夾具，所述的擠出針筒包括蛋清針筒和面團(tuán)針筒，所述的蛋清針筒和面團(tuán)針筒均安裝在針筒夾具上，所述的擠出頭組件安裝在滾珠絲杠組件上且置于設(shè)有面團(tuán)針筒的針筒夾具下方，所述的蛋清針筒與擠出頭組件連接。本發(fā)明的有益效果是：打印精度高，打印強(qiáng)度高，穩(wěn)定可靠性高，適用范圍廣，便于拆卸與安裝，使用靈活性高，安全性能高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及打印機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種混合食品3D打印機(jī)。

背景技術(shù)

面團(tuán)作為典型的粘彈性材料，在通過內(nèi)徑較小的擠出頭時，會發(fā)生大量彈塑性形變，擠出頭內(nèi)徑越小，所需要的擠出力越大。同時，溫度、含水量、調(diào)制方式等都會影響面團(tuán)的粘性，進(jìn)而改變擠出力的需求，所以擠出系統(tǒng)提供動力源應(yīng)足夠充足。面團(tuán)擠出時儲料筒中的壓力較大，若要達(dá)到預(yù)計的擠出量，儲料筒內(nèi)壁必須具有較好的剛度，否則在活塞執(zhí)行回抽-擠出動作時會帶動內(nèi)壁收縮膨脹，使得面團(tuán)的流動產(chǎn)生時滯，則打印模型精度會受到嚴(yán)重影響。

常用的三維打印平臺按坐標(biāo)軸種類科分為XYZ打印機(jī)和并聯(lián)型打印機(jī)。并聯(lián)型打印機(jī)采用并聯(lián)桿作為噴頭的運(yùn)動載臺，打印材料通過單獨(dú)的材料進(jìn)給電機(jī)從遠(yuǎn)處輸送，因此其打印頭質(zhì)量較輕運(yùn)動靈活，是當(dāng)前市場上比較受歡迎的品類。但面團(tuán)作為典型的粘彈性食品材料，若采用遠(yuǎn)程輸出的方法，在此過程中將產(chǎn)生大量、長時間的剪切應(yīng)變，所需要的輸送力較大，現(xiàn)有條件很難實(shí)現(xiàn)。

而在XYZ打印機(jī)中，目前根據(jù)擠出頭的運(yùn)動方式不同分為龍門式(擠出頭能沿X和Z軸移動)、三軸聯(lián)動式(擠出頭XYZ方向均可移動)、升降式(擠出頭只能沿Z軸移動)、通用式(擠出頭沿XY方向移動)。其中，三軸聯(lián)動式擠出頭會受到各種動載荷作用，加工工件卻能保持不動。龍門式和升降式上的加工工件都會受到X或Y方向上的動載荷作用，通用式的工件僅受到Z軸方向影響。對于面團(tuán)打印，因?yàn)槠湔硰椞匦裕跀D出后的相當(dāng)一段時間內(nèi)，外界載荷都會對其尺寸造成影響，尤其是XY軸方向的載荷，可能會使面團(tuán)模型傾斜甚至坍塌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種打印精度高的混合食品3D打印機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種混合食品3D打印機(jī)，包括電機(jī)驅(qū)動組件、滾珠絲杠組件、擠出針筒和擠出頭組件，所述的電機(jī)驅(qū)動組件安裝在滾珠絲杠組件的上方且與滾珠絲杠組件連接，所述的滾珠絲杠組件上設(shè)有針筒夾具，所述的擠出針筒包括蛋清針筒和面團(tuán)針筒，所述的蛋清針筒和面團(tuán)針筒均安裝在針筒夾具上，所述的擠出頭組件安裝在滾珠絲杠組件上且置于設(shè)有面團(tuán)針筒的針筒夾具下方，所述的蛋清針筒與擠出頭組件連接。

本發(fā)明中通過電機(jī)驅(qū)動組件的設(shè)計，在保證該打印機(jī)能夠提供足夠動力源的同時，不會影響面團(tuán)的粘性；通過滾珠絲杠組件的設(shè)計，能夠精確控制擠出量；通過蛋清針筒和面團(tuán)針筒的分別設(shè)計，為了保證蛋清和面團(tuán)能夠根據(jù)不同的需求選擇不同的混合比例；通過擠出頭的設(shè)計，能夠保證正常打印需求的同時，保證擠出頭不易被堵塞；這樣設(shè)計達(dá)到了打印精度高的目的。

作為優(yōu)選，所述的電機(jī)驅(qū)動組件包括步進(jìn)電機(jī)和電機(jī)減速器，所述的電機(jī)減速器安裝在步進(jìn)電機(jī)上，所述的步進(jìn)電機(jī)通過電機(jī)減速器安裝在滾珠絲杠組件上，所述電機(jī)減速器的減速比為1∶19。通過步進(jìn)電機(jī)和電機(jī)減速器的配合使用，能夠確保為該打印機(jī)提供足夠充足的動力源。

作為優(yōu)選，所述的滾珠絲杠組件包括滾珠絲桿座、滾珠絲桿軸、軸承座和螺母固定塊，所述的軸承座安裝在滾珠絲桿座上，所述的滾珠絲桿軸安裝在軸承座上，所述的螺母固定塊安裝在滾珠絲桿軸上，所述滾珠絲桿軸的一端通過聯(lián)軸器與電機(jī)驅(qū)動組件連接。滾珠絲杠組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠精確控制擠出量，其導(dǎo)程為5mm。