一種食品3d打印方法與設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于食品3D打印相關(guān)領(lǐng)域，并公開了一種食品3D打印方法與設(shè)備,包含支撐骨架模塊、XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊、流體食品物料加熱進(jìn)給模塊、自動(dòng)調(diào)平模塊、局部冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，通過本發(fā)明，提出了一種面向食品3D打印的新方法和設(shè)備，通過將食品加熱溫控、局部循環(huán)冷卻、自動(dòng)調(diào)平功能綜合統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)食品3D的高效打印。本發(fā)明中，提出的食品3D打印設(shè)備中，各個(gè)模塊之間相互聯(lián)系，共同協(xié)作，大大提升了食品打印的效率和質(zhì)量,尤其適用于食品3D打印定制大批量規(guī)?；a(chǎn)場(chǎng)合。
【專利說明】
_種食品3D打印方法與設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于食品3D打印相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及到將3D打印技術(shù)應(yīng)用到食品制造層面上的一種裝置及方式。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)食品的注重色香味，但是一些形狀復(fù)雜的食物譬如傳統(tǒng)的餅干及巧克力多采用模具來進(jìn)行表面圖案的印刻和形狀的固定，由于油脂作用，經(jīng)過烘焙之后往往無法保持應(yīng)有形狀，不適合復(fù)雜細(xì)致的幾何印花。同時(shí)某些食品雖然材料單一，但是需要比較復(fù)雜的制作方式，手工很難完成。另外傳統(tǒng)食物不易對(duì)需要不同營(yíng)養(yǎng)的比例的人群對(duì)材料盒中的食物原料進(jìn)行配置，傳統(tǒng)食物制作工具譬如鍋，天然氣灶具等需要空間大、不易攜帶，使用天然氣、煤等能源也不夠環(huán)保。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中一些3D打印設(shè)備，但在食品3D打印設(shè)備上，目前尚未有詳細(xì)的介紹。在實(shí)際場(chǎng)景中發(fā)現(xiàn)，我國(guó)目前在食品定制尚處于低水準(zhǔn)階段，在產(chǎn)品定制過程中生產(chǎn)方式落后，成本高、效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種食品3D打印方法與設(shè)備，其中通過結(jié)合目前3D打印及食品成型的特點(diǎn)，相應(yīng)設(shè)計(jì)關(guān)于食品3D打印的方法與設(shè)備，通過設(shè)置打印設(shè)備自動(dòng)調(diào)平模塊、食品流體物料的加熱以及噴嘴打印區(qū)域的制冷冷卻系統(tǒng)，能夠顯著提高食品打印效率、同時(shí)具備結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控、使用方便和自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，因而尤其適用于食品3D打印定制化生產(chǎn)場(chǎng)合。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種食品3D打印設(shè)備，該設(shè)備包括支撐骨架模塊(100)、XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊(200)、流體食品物料加熱進(jìn)給模塊(300)、自動(dòng)調(diào)平模塊(400)、局部冷卻系統(tǒng)(500)，其中:
所述支撐骨架模塊(100)包括一塊大底板以及四塊側(cè)立板組成，用于設(shè)備各模塊部件的固定于支撐。
[0006]所述XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊(200)，由X方向電機(jī)(201)、Y方向電機(jī)(202)、Z方向電機(jī)(203)、多個(gè)光桿(204)、同步帶(205)構(gòu)成，具備XYZ三自由度的運(yùn)動(dòng)。
[0007]所述流體食品物料加熱進(jìn)給模塊(300)采用絲杠滑塊進(jìn)給方式，主要包含進(jìn)給電機(jī)(301)、滑塊(302)、絲杠(303)、料筒塞桿(304)、及食品物料存儲(chǔ)及加熱裝置(305)，完成食品物料的加熱進(jìn)給。
[0008]所述自動(dòng)調(diào)平模塊(400)采用調(diào)平激光傳感器進(jìn)行打印平臺(tái)水平調(diào)平。
[0009]所述局部冷卻系統(tǒng)(500)包括支板501、半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)502、風(fēng)扇503、大理石板504，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)502保證噴嘴附近區(qū)域迅速降溫制冷，使之快速硬化成型；與側(cè)板骨架連接的為風(fēng)扇503，用于將冷氣排出腔體，保證腔內(nèi)不凝霜滴水，保證食品安全制冷快速硬化成型的功能。
[0010]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明創(chuàng)新性的提出了食品3D打印食品物料加熱進(jìn)給模塊，打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路，實(shí)現(xiàn)食品打印的加熱保溫，保障食品打印良好的流體性能，能夠進(jìn)一步確保最終生產(chǎn)效率；
2、本發(fā)明中通過對(duì)自動(dòng)調(diào)平進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，特別是通過采用可隨Z軸運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)調(diào)平模塊，來實(shí)現(xiàn)靜態(tài)調(diào)平和運(yùn)動(dòng)調(diào)平，保障打印設(shè)備平臺(tái)的水平。與Z軸連接的調(diào)平模塊，采用激光傳感器對(duì)打印平臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，可在打印前進(jìn)行靜態(tài)調(diào)平，同時(shí)也可在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)打印平臺(tái)水平度動(dòng)態(tài)差值調(diào)平
3、本發(fā)明中創(chuàng)造性的設(shè)置了食品打印局部冷卻系統(tǒng)，通過在背板骨架上設(shè)置半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，通過風(fēng)扇將冷風(fēng)向噴嘴區(qū)域吹出，保證噴嘴附近區(qū)域迅速降溫制冷，使之快速硬化成型；與側(cè)板骨架連接的風(fēng)扇，用于將冷氣排出腔體，保證腔內(nèi)不凝霜滴水，形成制冷空氣循環(huán)系統(tǒng)，保證食品安全。
[0011]按照本發(fā)明的一種食品3D打印設(shè)備通過對(duì)其整體功能和機(jī)構(gòu)組成、布局的設(shè)計(jì)，能夠順利完成食品3D打印的高效率。該裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊、布局巧妙且操作簡(jiǎn)單，因而尤其適用于食品定制的大批量規(guī)模化生產(chǎn)場(chǎng)合。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述的一種食品3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為所述的一種食品3D打印機(jī)的XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為所述的一種食品3D打印機(jī)的流體食品物料加熱進(jìn)給模塊和自動(dòng)調(diào)平模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為所述的一種食品3D打印機(jī)的局部冷卻模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[00? 4]請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明的一種食品3D打印機(jī)，包括XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊、流體食品物料加熱進(jìn)給模塊、局部冷卻系統(tǒng)、支撐骨架模塊、控制系統(tǒng)，所述XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊中包括X軸光桿、Y軸光桿、X連接件、Z軸絲桿步進(jìn)電機(jī)、光桿固定軸承、同步帶輪、X軸傳動(dòng)光桿、XY軸電機(jī)連接件，X軸傳動(dòng)光桿通過光桿固定軸承安裝在支撐骨架模塊上，同時(shí)同步帶輪安裝在X軸傳動(dòng)光桿上，同步帶輪通過同步帶帶動(dòng)XY軸電機(jī)連接件在Y軸光桿上滑動(dòng)，Y軸光桿與XY軸電機(jī)連接件連接，XY軸電機(jī)連接件與X軸光桿連接，同步帶輪帶動(dòng)X軸連接件在X軸光桿上滑動(dòng)，Z軸絲桿步進(jìn)電機(jī)安裝在X軸連接件上，從而實(shí)現(xiàn)Z軸絲桿步進(jìn)電機(jī)在X軸Y軸方向上的滑動(dòng)。
[0015]如圖2為所述，所述XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊(200)，由X方向電機(jī)(201)、Y方向電機(jī)(202)、Ζ方向電機(jī)(203)、多個(gè)光桿(204)、同步帶(205)構(gòu)成，具備XYZ三自由度的運(yùn)動(dòng)。
[0016]如圖3為所述，所述流體食品物料加熱進(jìn)給模塊(300)采用絲杠滑塊進(jìn)給方式，主要包含進(jìn)給電機(jī)(301)、滑塊(302)、絲杠(303)、料筒塞桿(304)、及食品物料存儲(chǔ)及加熱裝置(305)，完成食品物料的加熱進(jìn)給。自動(dòng)調(diào)平模塊可隨Z軸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)調(diào)平和運(yùn)動(dòng)調(diào)平，保障打印設(shè)備平臺(tái)的水平。與Z軸連接的調(diào)平模塊，采用激光傳感器對(duì)打印平臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，可在打印前進(jìn)行靜態(tài)調(diào)平，同時(shí)也可在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)打印平臺(tái)水平度動(dòng)態(tài)差值調(diào)平。
[0017]如圖4所示，所述的局部冷卻模塊包含支板501、半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)502、風(fēng)扇503、大理石板504，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)502保證噴嘴附近區(qū)域迅速降溫制冷，使之快速硬化成型；與側(cè)板骨架連接的為風(fēng)扇503，用于將冷氣排出腔體，保證腔內(nèi)不凝霜滴水，保證食品安全。
[0018]綜上所述，本發(fā)明提供了一種食品3D打印設(shè)備，通過對(duì)其整體功能和機(jī)構(gòu)組成、布局的設(shè)計(jì)，能夠順利完成食品3D打印的高效率。該裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊、布局巧妙且操作簡(jiǎn)單，因而尤其適用于食品定制的大批量規(guī)?；a(chǎn)場(chǎng)合。
[0019]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種食品3D打印設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括支撐骨架模塊(100)、XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊(200 )、流體食品物料加熱進(jìn)給模塊(300 )、自動(dòng)調(diào)平模塊(400 )、局部冷卻系統(tǒng)(500 )，其中: 所述支撐骨架模塊(100)包括一塊大底板以及四塊側(cè)立板組成，用于設(shè)備各模塊部件的固定于支撐； 所述XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊(200)，由X方向電機(jī)(201)、Y方向電機(jī)(202)、Z方向電機(jī)(203)、多個(gè)光桿(204)、同步帶(205)構(gòu)成，具備XYZ三自由度的運(yùn)動(dòng)； 所述流體食品物料加熱進(jìn)給模塊(300)采用絲杠滑塊進(jìn)給方式，主要包含進(jìn)給電機(jī)(301)、滑塊(302)、絲杠(303)、料筒塞桿(304)、及食品物料存儲(chǔ)及加熱裝置(305)，完成食品物料的加熱進(jìn)給； 所述自動(dòng)調(diào)平模塊(400)采用調(diào)平激光傳感器進(jìn)行打印平臺(tái)水平調(diào)平； 所述局部冷卻系統(tǒng)(500)包括支板501、半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)502、風(fēng)扇503、大理石板504，半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)502保證噴嘴附近區(qū)域迅速降溫制冷，使之快速硬化成型;與側(cè)板骨架連接的為風(fēng)扇503，用于將冷氣排出腔體，保證腔內(nèi)不凝霜滴水，保證食品安全制冷快速硬化成型的功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D食品打印裝置，其特征在于:XYZ軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)模塊(200)設(shè)置在打印裝置上方，執(zhí)行末端的空間位置由其在X軸、y軸、ζ軸方向上的連接件決定，各連接件通過軸承安裝在X軸、y軸的光桿和z軸方向上的絲桿上； 同步帶在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)各連接件在xy方向的光桿和z軸方向的絲桿上運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行末端在xyz方向上的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)步進(jìn)電機(jī)和限位開關(guān)控制執(zhí)行末端的運(yùn)動(dòng)速度和精度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D食品打印裝置，其特征在于:流體食品物料加熱進(jìn)給模塊與Z軸連接，流體食品物料加熱進(jìn)給模塊用于食品的加熱與保溫，保證食品處于流體狀態(tài)，通過電機(jī)絲桿螺母的進(jìn)給控制，將流體物料從噴嘴擠出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D食品打印裝置，其特征在于:局部冷卻模塊用于流體食品的快速冷卻，保證食物快速成型，與背板骨架連接的為半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)，通過風(fēng)扇將冷風(fēng)向噴嘴區(qū)域吹出，保證噴嘴附近區(qū)域迅速降溫制冷，使之快速硬化成型;與側(cè)板骨架連接的為風(fēng)扇，用于將冷氣排出腔體，保證腔內(nèi)不凝霜滴水，形成制冷空氣循環(huán)系統(tǒng)，保證食品安全。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D食品打印裝置，其特征在于:自動(dòng)調(diào)平模塊可隨Z軸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)調(diào)平和運(yùn)動(dòng)調(diào)平，保障打印設(shè)備平臺(tái)的水平;與Z軸連接的調(diào)平模塊，采用激光傳感器對(duì)打印平臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，可在打印前進(jìn)行靜態(tài)調(diào)平，同時(shí)也可在運(yùn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)打印平臺(tái)水平度動(dòng)態(tài)差值調(diào)平。
【文檔編號(hào)】A23P30/00GK105982342SQ201610244313
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】朱曉輝, 洪金華, 韓克平, 阮惠恒, 王浩, 王小開, 張建明, 陽(yáng)文亮, 何健
【申請(qǐng)人】高維智能（武漢）科技有限公司