[實用新型]一種混合食品3D打印裝置

有效

• 申請號: 201720235652.2
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN207136199U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 李景元;賀永;丁易人;鄧海飛;高帥
• 申請（專利權）人: 長興時印科技有限公司
• 主分類號: A23P30/25
• 分類號: A23P30/25;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏,沈剛

技術領域

本實用新型涉及打印機相關技術領域，尤其是指一種混合食品3D打印裝置。

背景技術

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

常用的三維打印平臺按坐標軸種類科分為XYZ打印機和并聯型打印機。并聯型打印機采用并聯桿作為噴頭的運動載臺，打印材料通過單獨的材料進給電機從遠處輸送，因此其打印頭質量較輕運動靈活，是當前市場上比較受歡迎的品類。但面團作為典型的粘彈性食品材料，若采用遠程輸出的方法，在此過程中將產生大量、長時間的剪切應變，所需要的輸送力較大，現有條件很難實現。

而在XYZ打印機中，目前根據擠出頭的運動方式不同分為龍門式(擠出頭能沿X和Z軸移動)、三軸聯動式(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。對于面團打印，因為其粘彈特性，在擠出后的相當一段時間內，外界載荷都會對其尺寸造成影響，尤其是XY軸方向的載荷，可能會使面團模型傾斜甚至坍塌。

實用新型內容

本實用新型是為了克服現有技術中存在上述的不足，提供了一種打印精度高的混合食品3D打印裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種混合食品3D打印裝置，包括電機驅動組件、滾珠絲杠組件、擠出針筒、擠出頭組件和工作臺，所述的電機驅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有針筒夾具，所述的擠出針筒包括蛋清針筒和面團針筒，所述的蛋清針筒和面團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有面團針筒的針筒夾具下方，所述的蛋清針筒與擠出頭組件連接，所述的工作臺上設有X軸導軌、Y軸導軌、安裝支架和打印平臺，所述的Y軸導軌沿著X軸導軌滑動，所述的安裝支架置于Y軸導軌上且沿著Y軸導軌滑動，所述的滾珠絲杠組件安裝在安裝支架上，所述的打印平臺置于擠出頭組件的下方。

本實用新型中通過電機驅動組件的設計，在保證該打印機能夠提供足夠動力源的同時，不會影響面團的粘性；通過滾珠絲杠組件的設計，能夠精確控制擠出量；通過蛋清針筒和面團針筒的分別設計，為了保證蛋清和面團能夠根據不同的需求選擇不同的混合比例；通過擠出頭的設計，能夠保證正常打印需求的同時，保證擠出頭不易被堵塞；通過工作臺的設計，使得滾珠絲杠組件沿著XY軸方向在打印平臺進行打印成型；這樣設計達到了打印精度高的目的。

作為優選，所述的電機驅動組件包括步進電機和電機減速器，所述的電機減速器安裝在步進電機上，所述的步進電機通過電機減速器安裝在滾珠絲杠組件上，所述電機減速器的減速比為1∶19。通過步進電機和電機減速器的配合使用，能夠確保為該打印機提供足夠充足的動力源。

作為優選，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軸器與電機驅動組件連接。滾珠絲杠組件的結構設計，能夠精確控制擠出量，其導程為5mm。

作為優選，所述滾珠絲桿座的橫截面形狀為U型，所述的滾珠絲桿座包括底板和兩塊側板，所述滾珠絲桿軸的兩端均設有軸承座，所述的軸承座安裝在底板上，所述的針筒夾具包括固定夾具和移動夾具，所述的移動夾具安裝在螺母固定塊上，所述的固定夾具安裝在滾珠絲桿座的下端且置于兩塊側板之間，所述滾珠絲桿座的上端設有電機固定板，所述的電機驅動組件安裝在電機固定板上。通過軸承座的設計，能夠確保將滾珠絲桿軸定位在滾珠絲桿座內；通過針筒夾具的設計，能夠更好的固定面團針筒和蛋清針筒，以保證該打印機的穩定可靠性。