[發(fā)明專利]基于3D打印的奶油蛋糕加工方法及自動售賣機

在審

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• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107331044A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 占春剛
• 申請（專利權）人: 占春剛
• 主分類號: G07F11/00
• 分類號: G07F11/00;A21C15/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 夏靜潔

技術領域

本發(fā)明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種基于3D打印的奶油蛋糕自動售賣機和一種基于3D打印的奶油蛋糕加工方法。

背景技術

目前，奶油蛋糕的制作基本上都是通過人工來實現，制作出的奶油蛋糕外形很大程度上由奶油蛋糕的加工技師的技藝來決定，導致奶油蛋糕的形狀單一、式樣簡單，無法滿足客戶的個性化需求和參與性帶來的樂趣，并且加工速度較慢，用戶等待時間長。

針對上述問題，現有技術中提出了利用3D(3Dimensions，三維)打印技術加工奶油蛋糕，擺脫對加工技師技術的依賴，實現自動化加工奶油蛋糕，提高了加工速度，在形狀方面，3D打印的奶油蛋糕的形狀可以更復雜，但現有專利存在的問題有：加工速度慢，加工出的奶油蛋糕顏色單一，自動售賣機的操作過程繁瑣復雜，用戶的使用體驗不好，無法滿足用戶的個性化需求。

此外，現有的奶油蛋糕加工大部分在店鋪中進行，成本和工作量都較大。

發(fā)明內容

針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種基于3D打印的奶油蛋糕自動售賣機和加工方法，通過三軸運動裝置的配合運動，帶動托料盤將胚料支架上架設的盛裝蛋糕胚料的托盤托起，帶動托盤運動到加工工位上。客戶根據個性化需求，根據自身喜好確定奶油蛋糕的花樣、顏色和文字，通過終端APP選擇或制作蛋糕式樣。根據用戶選定的蛋糕式樣對應的軌跡，控制器控制機械臂帶動奶油噴嘴運動，同時與料筒連接的空壓機運轉，擠壓料筒內的奶油通過管路從奶油噴嘴中擠出，提高了奶油蛋糕顏色和式樣的豐富性，提高了制作出的蛋糕式樣的加工速度，從而提升了用戶的使用體驗，滿足了用戶的個性化需求，同時降低了成本。

為實現上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種基于3D打印的奶油蛋糕自動售賣機，包括：至少一個盛裝奶油的料筒，所述料筒的一端通過管路與空壓機相連，另一端通過管路與奶油噴嘴相連，所述奶油噴嘴安裝在機械臂的前端；所述機械臂包括三個繞相互垂直的方向轉動的電機，所述機械臂固定安裝在基座上；至少一個盛裝蛋糕胚料的托盤，所述托盤架設于胚料支架上；三軸運動裝置，所述三軸運動裝置包括X軸組件、Y軸組件和Z軸組件，所述Y軸組件安裝在所述框架的兩側，所述X軸組件安裝在相對設置的Y軸組件上，所述Z軸組件安裝在所述X軸組件上；托料盤，所述托料盤安裝在所述Z軸組件上，在所述三軸運動裝置的帶動下托起所述托盤運動到指定位置；控制器，所述控制器與所述空壓機相連接，用于控制所述空壓機的運轉時間和運轉功率，所述控制器與所述機械臂的電機相連接，用于控制所述機械臂的電機的運轉方向、運轉時間和運轉功率，所述控制器與所述三軸運動裝置相連接，用于控制所述三軸運動裝置按照預設的軌跡運動。

在該技術方案中，通過三軸運動裝置的配合運動，帶動設置在Z軸組件上的托料盤運動，將胚料支架上架設的盛裝蛋糕胚料的托盤托起，帶動托盤運動到加工工位上，從而按照客戶選定的蛋糕式樣對應的軌跡，控制機械臂帶動奶油噴嘴運動，同時與料筒連接的空壓機運轉，擠壓料筒內的奶油通過管路從奶油噴嘴中擠出。在蛋糕加工完成后，控制三軸運動裝置托起托盤運動到該蛋糕胚料的原位置。在接收到取出蛋糕的指令時，三軸運動裝置托起該指令所指定的蛋糕所在的托盤，將托盤帶動到框架邊緣處。通過三軸運動裝置和機械臂的相互配合運動，提高了奶油蛋糕的加工速度，從而提升了用戶的使用體驗。

具體地，機械臂的運動軌跡由機械臂上三個電機帶動的，該三個電機的轉動方向相互垂直，使得機械臂能夠在三維立體方向上進行運動，奶油噴嘴能夠到達伸展范圍內的任一位置，奶油噴嘴的具體位置通過三維坐標進行標定，根據機械臂的三個電機的運轉時間、運轉方向、運轉功率計算出機械臂的運動路徑，從而計算得出奶油噴嘴的實時三維坐標。

其中，兩個基座分別安裝在框架的兩側，兩基座之間留出一段空位，作為蛋糕的加工工位，兩個機械臂分別安裝在靠近加工工位的兩側的基座上。胚料支架和料筒安裝在框架的上部。