CN106172587A - 一种新型自动换头3d蛋糕打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型自动换头3D蛋糕打印机,包括机架、蛋糕移动装置、挤压装置和控制***,所述蛋糕移动装置固定在机架的底部,挤压装置位于蛋糕移动装置的正上方,且与机架的上部固定;其特征在于该打印机还包括更换打印头装置,更换打印头装置位于在蛋糕移动装置的上方,以挤压装置为中心,且与机架的上部固定连接;由控制***控制蛋糕移动装置、挤压装置和更换打印头装置进行相应动作;所述更换打印头装置包括储料桶、换料盘、换头盘和挤出头,所述换料盘位于换头盘上方,且二者相交;换料盘的旋转轴与固定连接在机架上部的第一电机相连,换料盘的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的储料桶安装孔,储料桶安装孔上活动连接有储料桶。
Description
技术领域
本发明涉及3D蛋糕打印机技术领域,具体涉及一种新型自动换头3D蛋糕打印机。
背景技术
如今3D打印技术渐渐成熟,在食品加工方面也有着不小的优势,就3D蛋糕打印来说,它摆脱了对于蛋糕制作师的依赖,而且打印出的立体图案也比手工制作的精美,种类更加丰富。如,
申请号为201310595353.6的中国专利公开一种新型单头3D蛋糕打印机,该打印机包含第一移动板、第二移动板和第三移动板,分别由第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机,用于实现三维运动,第一移动板上安装可转动的置物架,置物架底部中心安装旋转轴,旋转轴连接第一移动板上安装的旋转电机;第三移动板上安装旋转电机,旋转电机的输出轴固定连接安装轨道,安装轨道为弧形结构;安装轨道上安装打印头,打印头可拆卸,可倾斜放置,由连接杆限位固定。
申请号为201310226163.7的中国专利公开一种立体蛋糕打印机,该打印机包括机身、承载平台、造型装置和控制***,承载平台安装在机身上,包括横向和纵向滑台以及在滑台上的旋转装置,旋转装置上安装工作台。造型装置安装在机身上,位于承载平台上方,包括沿横向或纵向运动的承载板,承载板上安装奶油喷涂装置,奶油喷涂装置可沿竖直方向运动。控制***用于控制承载驱动装置、造型驱动装置、奶油喷涂装置按照预定指令工作。
申请号为201410051744.6的中国专利公开一种3D蛋糕打印机,该打印机包括机架、打印托台组件、打印头组件、奶油挤出装置以及控制***。打印托台组件安装在机架上,包括在托台驱动装置的驱动下沿竖直方向运动的升降托台装置;打印头组件安装在机架上,位于升降托台装置上方,包括工作台和打印头,工作台可在驱动装置下横向或纵向运动,打印头设置在工作台上;奶油挤出装置包括奶油容器以及奶油挤压装置,奶油容器上有挤出口,与打印头连通;控制***用于控制托台驱动装置、打印头驱动装置以及奶油挤压装置按照预定指令动作。
上述三种3D蛋糕打印机的打印头都只设置一个或几个,且挤出头挤出的形状都是一样的,而手工制作时需要根据制作的形状选择不同的挤出头,当要求不同种类的原料和形状组合时上述蛋糕打印机就不能完成,因此上述的蛋糕打印机很难满足现在对于蛋糕制作的需要,实用性较低。
发明内容
针对上述现有的技术存在的不足,本发明拟解决的技术问题是,提供一种新型自动换头3D蛋糕打印机,该打印机不仅能实现蛋糕沿X、Y、Z轴三个方向的移动,还能实现蛋糕的自转,同时储料桶与挤出头有多种组合,可以随时切换,能满足大部分蛋糕制作的需要。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是:提供一种新型自动换头3D蛋糕打印机,包括机架、蛋糕移动装置、挤压装置和控制***,所述蛋糕移动装置固定在机架的底部,挤压装置位于蛋糕移动装置的正上方,且与机架的上部固定;其特征在于该打印机还包括更换打印头装置,更换打印头装置位于在蛋糕移动装置的上方,以挤压装置为中心,且与机架的上部固定连接;由控制***控制蛋糕移动装置、挤压装置和更换打印头装置进行相应动作;
所述更换打印头装置包括储料桶、换料盘、换头盘和挤出头,所述换料盘位于换头盘上方,且二者相交;换料盘的旋转轴与固定连接在机架上部的第一电机相连,换料盘的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的储料桶安装孔,储料桶安装孔上活动连接有储料桶;所述换头盘的旋转轴与固定连在机架上部的第二电机相连,换头盘的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的挤出头安装孔,挤出头安装孔上活动连接有挤出头,在换料盘与换头盘相交处,储料桶安装孔与挤出头安装孔重合,此重合位置即为出料口;
所述挤压装置位于出料口正上方,包括第一电动推杆、第二电动推杆和推杆连接架,第一电动推杆的固定端固定连接在机架上部,第一电动推杆的移动端与推杆连接架上端固定连接,所述第二电动推杆套在推杆连接架内,且第二电动推杆的固定端与推杆连接架的上部内侧连接固定连接,第二电动推杆的移动端固定安装活塞;
所述第一电机、第二电机、第一电动推杆、第二电动推杆均与控制***连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明打印机采用更换打印头装置,设置换头盘和换料盘使储料桶和挤出头均变为可拆卸的,利用电机驱动其旋转,能实现不同种类颜色的蛋糕原料与不同形状的挤出头相互配合,从而使打出蛋糕的形状颜色多样化,可以根据需要进行组合,避免了因需要的原料、形状有多种而不断进行更换的麻烦。本发明的挤出装置采用电动推杆推动活塞的形式,能实现储料桶与挤出头的配合,并挤出奶油,实现连续供给多种形状、颜色组合的原料。
同时本申请的蛋糕移动装置是通过纵向滑台、横向滑台、升降台及蛋糕旋转机构来实现蛋糕的移动,纵向滑台动作时,蛋糕进行前后移动;横向滑台动作时,蛋糕进行左右移动;升降台动作时,蛋糕进行上下移动;蛋糕旋转机构动作时,蛋糕进行自身的旋转动作,上述动作的组合实现了蛋糕的三维运动及自身的旋转。
当需要做更换动作时,第二电动推杆使活塞上升停止挤奶油,第一电动推杆使推杆连接架上升,储料桶由于弹簧机构的作用上升,回到原位置,挤出头同时回到原位置,此时储料桶与挤出头相分离,换料盘和换头盘在第一电机和第二电机的作用下旋转至指定的位置,然后第一电动推杆使推杆连接架下降,推杆连接架推着储料桶与挤出头组合,这样就完成了更换动作。推杆连接架在第一电动推杆的作用下可以使储料桶向下移动,与对应的挤出头组合,并且使出料的位置低于其他挤出头,避免制作蛋糕时其他挤出头破坏已经做好的图案。
附图说明
图1为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机一种实施例的立体结构示意图;
图2为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机一种实施例的主视结构示意图;
图3为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机一种实施例的左视结构示意图;
图4为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机的挤压装置7的内部结构示意图;
图5为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机的更换打印头装置和挤压装置立体结构示意图;
图6为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机的更换打印头装置6的主视结构示意图;
图7为本发明新型自动换头3D蛋糕打印机的横向滑台23的立体结构示意图。
图中,1-机架,2-蛋糕移动装置,21-工作台,22-蛋糕旋转机构,23-横向滑台,231-横向滑轨,232-横向滑板,233-横向底座,24-纵向滑台,25-升降台,3-光杠,4-第一电机,5-第二电机,6-更换打印头装置,61-储料桶,62-换料盘,63-换头盘,64-挤出头,7-挤压装置,71-第一电动推杆,72-第二电动推杆,73-推杆连接架,8-旋转电机,9-升降电机,10-横向电机,11-纵向电机,12-活塞,13-弹簧,14-出料口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明,但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。
本发明新型自动换头3D蛋糕打印机(简称打印机,参见图1-6)包括机架1、蛋糕移动装置2、挤压装置7和控制***(图中未标出),所述蛋糕移动装置2固定在机架1的底部,挤压装置7位于蛋糕移动装置2的正上方,且与机架1的上部固定;其特征在于该打印机还包括更换打印头装置6,更换打印头装置6位于在蛋糕移动装置2的上方,以挤压装置7为中心,且与机架1的上部固定连接;由控制***控制蛋糕移动装置2、挤压装置7和更换打印头装置6进行相应动作;
所述更换打印头装置6(参见图5-6)包括储料桶61、换料盘62、换头盘63和挤出头64,所述换料盘62位于换头盘63上方,且二者相交,换料盘62和换头盘63之间留有间隙,可以避免做更换运动时发生干涉;换料盘62的旋转轴与固定连接在机架1上部的第一电机4相连,换料盘62的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的储料桶安装孔,储料桶安装孔上活动连接有储料桶61;所述换头盘63的旋转轴与固定连在机架上部的第二电机5相连,换头盘63的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的挤出头安装孔,挤出头安装孔上活动连接有挤出头64,挤出头64和储料桶可以根据实际需要进行安装和拆卸更换,每个挤出头周围有4根弹簧,挤出头与换头盘63为可拆卸的连接;在换料盘62与换头盘63相交处,储料桶安装孔与挤出头安装孔重合,此重合位置即为出料口14;
所述挤压装置7(参见图4-5)位于出料口14正上方,包括第一电动推杆71、第二电动推杆72和推杆连接架73,第一电动推杆71的固定端固定连接在机架1上部,第一电动推杆71的移动端与推杆连接架73上端固定连接,所述第二电动推杆72套在推杆连接架73内,且第二电动推杆72的固定端与推杆连接架73的上部内侧连接固定连接,第二电动推杆72的移动端固定安装活塞12;
所述第一电机4、第二电机5、第一电动推杆71、第二电动推杆72均与控制***连接。
本发明的进一步特征在于所述蛋糕移动装置2包括横向滑台23、纵向滑台24、升降台25、蛋糕旋转机构22和工作台21;升降台25的两端滑动连接在固定于机架四根立柱内侧的光杠3上,纵向滑台24的底部纵向固定安装在升降台25的上表面,纵向滑台24的上表面与横向滑台23的底部连接;在横向滑台23的上部通过蛋糕旋转机构22与工作台21的下部连接;工作台21位于出料口14的正下方。
本发明的进一步特征在于所述横向滑台23(参见图7)包括横向滑轨231、横向滑板232和横向底座233,横向滑轨231固定在横向底座233上,在横向滑轨231上固定连接横向滑板232,横向滑板232在横向电机10驱动的驱动下沿横向移动;所述纵向滑台24的结构与横向滑台23相同;横向底座的下表面固定安装在纵向滑板232上表面上,横向滑板上表面固定安装蛋糕旋转机构22。
本发明的进一步特征在于储料桶61通过弹簧与储料桶安装孔进行活动连接,挤出头64通过弹簧与挤出头安装孔进行活动连接(参见图4)。
本发明的进一步特征在于所述储料桶安装孔和/或挤出头安装孔的数量为5-8个。
本发明的进一步特征在于所述工作台21上设置有蛋糕锁定装置(图中未标出),可以防止蛋糕在制作过程中发生移动。
本发明中升降台25由升降电机9驱动,且由4根光杠3作为导向和支撑,所述光杠3安装在所述机架1上,升降台25实现了蛋糕的沿Z轴方向的运动,上述纵向滑台24由纵向电机11驱动,纵向电机11纵向安装在所述升降台25上,实现了蛋糕沿Y轴方向的运动;上述横向滑台23由横向电机10驱动,横向电机10横向安装在所述纵向滑台24上,实现了蛋糕沿X轴方向的运动,上述蛋糕旋转机构22由旋转电机8驱动,旋转电机8安装在横向滑台23上,实现了蛋糕本身的旋转,工作台21安装在上述蛋糕旋转机构22上,用于放置蛋糕,同时设有用于锁定蛋糕的装置,以防止蛋糕在移动时发生不必要的位移。
上述换料盘62的旋转轴与第一电机4连接,第一电机4控制换料盘62的旋转,换料盘62上有多个安装储料桶61的位置,储料桶61的数量可根据原料种类的需要自行增减,安装储料桶61的位置装有弹簧13,使储料桶61可以上下移动,且在去掉外力的情况下能回到原位置;换头盘63的旋转轴通过与第二电机5连接,由第二电机5驱动换头盘转动,换头盘63上有多个安装挤出头64的位置,挤出头64的种类数量可根据需要自行增减,挤出头64周围有4根弹簧与换头盘63相连,使挤出头64可上下移动,且在去掉外力时可以回到原位置,换料盘62上的储料桶与换头盘63上的挤出头只在出料口14处重合,这样可以使出料口固定在一个位置不变,出料更加平稳。换料盘62和换头盘63可以各自独立转动,从而使两个盘可以分别运动到想要的位置,得到想要的各种组合。
上述第一电动推杆71安装在机架1上,第二电动推杆72套在推杆连接架73内,推杆连接架73顶端与第一电动推杆71的末端相连,第二电动推杆72的末端装有活塞12,用于挤压奶油,推杆连接架73在第一电动推杆71的作用下可以使储料桶61向下移动,与对应的挤出头64组合,并且使出料的位置低于其他挤出头,避免制作蛋糕时其他挤出头破坏已经做好的图案。
上述的各个电机及电动推杆均与控制***连接。
本发明的工作原理及过程是:工作时由蛋糕移动装置2和更换打印头装置6根据控制***发出的控制命令进行相应的运动,当需要做更换动作时,第二电动推杆72使活塞12上升停止挤奶油,第一电动推杆71使推杆连接架73上升,储料桶61由于弹簧13的作用上升,回到原位置,挤出头64同时回到原位置,此时储料桶61与挤出头64相分离,换料盘62和换头盘63在第一电机4和第二电机5的作用下旋转至指定的位置,然后第一电动推杆71使推杆连接架73下降,推杆连接架73推着储料桶61与挤出头64组合,这样就完成了更换动作。
本发明中纵向指Y方向,横向指X方向。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (6)
1.一种新型自动换头3D蛋糕打印机,包括机架、蛋糕移动装置、挤压装置和控制***,所述蛋糕移动装置固定在机架的底部,挤压装置位于蛋糕移动装置的正上方,且与机架的上部固定;其特征在于该打印机还包括更换打印头装置,更换打印头装置位于在蛋糕移动装置的上方,以挤压装置为中心,且与机架的上部固定连接;由控制***控制蛋糕移动装置、挤压装置和更换打印头装置进行相应动作;
所述更换打印头装置包括储料桶、换料盘、换头盘和挤出头,所述换料盘位于换头盘上方,且二者相交;换料盘的旋转轴与固定连接在机架上部的第一电机相连,换料盘的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的储料桶安装孔,储料桶安装孔上活动连接有储料桶;所述换头盘的旋转轴与固定连在机架上部的第二电机相连,换头盘的盘面上沿圆周方向均匀分布有若干数量的挤出头安装孔,挤出头安装孔上活动连接有挤出头,在换料盘与换头盘相交处,储料桶安装孔与挤出头安装孔重合,此重合位置即为出料口;
所述挤压装置位于出料口正上方,包括第一电动推杆、第二电动推杆和推杆连接架,第一电动推杆的固定端固定连接在机架上部,第一电动推杆的移动端与推杆连接架上端固定连接,所述第二电动推杆套在推杆连接架内,且第二电动推杆的固定端与推杆连接架的上部内侧连接固定连接,第二电动推杆的移动端固定安装活塞;
所述第一电机、第二电机、第一电动推杆、第二电动推杆均与控制***连接。
2.根据权利要求1所述的新型自动换头3D蛋糕打印机,其特征在于所述蛋糕移动装置包括横向滑台、纵向滑台、升降台、蛋糕旋转机构和工作台;升降台的两端滑动连接在固定于机架四根立柱内侧的光杠上,纵向滑台的底部纵向固定安装在升降台的上表面,纵向滑台的上表面与横向滑台的底部连接;在横向滑台的上部通过蛋糕旋转机构与工作台的下部连接;工作台位于出料口的正下方。
3.根据权利要求2所述的新型自动换头3D蛋糕打印机,其特征在于所述横向滑台包括横向滑轨、横向滑板和横向底座,横向滑轨固定在横向底座上,在横向滑轨上固定连接横向滑板,横向滑板在横向电机驱动的驱动下沿横向移动;所述纵向滑台的结构与横向滑台相同;横向底座的下表面固定安装在纵向滑板上表面上,横向滑板上表面固定安装蛋糕旋转机构。
4.根据权利要求2所述的新型自动换头3D蛋糕打印机,其特征在于所述工作台上设置有蛋糕锁定装置。
5.根据权利要求1所述的新型自动换头3D蛋糕打印机,其特征在于储料桶通过弹簧与储料桶安装孔进行活动连接,挤出头通过弹簧与挤出头安装孔进行活动连接。
6.根据权利要求1所述的新型自动换头3D蛋糕打印机,其特征在于所述储料桶安装孔和/或挤出头安装孔的数量为5-8个。
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