一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置，包括一支架及經(jīng)容器支架固定于支架上的原料容器，其特征在于：所述支架的上部設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與一縱向設(shè)置的螺紋鋼棒驅(qū)動(dòng)連接，所述螺紋鋼棒上螺接有一滑塊，所述滑塊上連接有一置于原料容器內(nèi)以實(shí)現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械活塞，所述原料容器的底側(cè)經(jīng)一容器出口固定螺母連接有一向打印機(jī)出料口供料的軟管。本實(shí)用新型專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)奶油等可塑性的食品原料進(jìn)行送料，且出料量實(shí)時(shí)可控，從而簡(jiǎn)單易行得實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的三維蛋糕成型打印。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置
本技術(shù)專利涉及一種利用步進(jìn)電機(jī)控制活塞滑塊推動(dòng)食品原料進(jìn)行送料的三維食品打印送料裝置，尤其實(shí)現(xiàn)了對(duì)奶油等可塑性的食品原料進(jìn)行送料，且出料量實(shí)時(shí)可控，從而實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的三維蛋糕成型打印。
技術(shù)介紹
3D打印技術(shù)是一種綜合性的應(yīng)用技術(shù)，它綜合了數(shù)字建模、機(jī)電控制、信息技術(shù)、材料科學(xué)與化學(xué)等諸多方面的技術(shù)。3D打印采用分層加工、迭代成形的技術(shù)。3D打印以3D模型文件為基礎(chǔ)，首先將建立的3D模型進(jìn)行分割，即將模型分割成一層一層的薄片，軟件完成分割工序后，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù).它無需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。1、采用空氣壓縮機(jī)的食品送料:送料裝置由支撐架，傳動(dòng)絲桿，設(shè)于傳動(dòng)絲桿上的滑塊，以及傳動(dòng)絲桿連接的步進(jìn)電機(jī)，傳動(dòng)絲桿兩側(cè)各設(shè)有一根導(dǎo)軌，與傳動(dòng)絲桿的螺紋嚙合的滑塊，與滑塊連接的儲(chǔ)料管，及通過導(dǎo)氣管與儲(chǔ)料罐相通的空氣壓縮機(jī)，支撐架上控制空氣壓縮機(jī)的觸碰式限位開關(guān)，滑塊上與觸碰式限位開關(guān)相對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)組成。導(dǎo)軌與步進(jìn)電機(jī)設(shè)于支撐架上，步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)滑塊在傳動(dòng)絲桿上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。滑塊移動(dòng)到傳動(dòng)絲桿的下端，滑塊的限位開關(guān)的接觸凸臺(tái)擠壓觸碰式限位開關(guān)時(shí)，空氣壓縮機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，物料就會(huì)通過打印噴頭輸出。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滑塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸凸臺(tái)離開接觸式限位開關(guān)，空氣壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。物料就會(huì)停止輸出。2.利用齒輪系統(tǒng)進(jìn)行送料:原料壓送機(jī)構(gòu)包括螺桿，擠壓頭，伺服馬達(dá)，主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，螺桿通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)直立于供料桶上方，圓形擠壓頭同軸設(shè)于螺桿底部，螺桿的軸心與供料桶的原料罐同軸，從動(dòng)齒輪的軸孔與螺桿配合安裝，主動(dòng)齒輪與伺服馬達(dá)的輸出軸同軸固連并與從動(dòng)齒輪嚙合，主動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿下行，主動(dòng)齒輪的逆向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)齒輪的方向，從動(dòng)齒輪的反向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿上行。伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺桿下行，擠壓頭進(jìn)入原料罐內(nèi)將材質(zhì)逐漸向加熱器加壓擠出。3.采用微型氣泵的奶油送料:送料裝置由噴嘴，料筒，活塞，密封圈，和微型氣泵構(gòu)成。將原料盛放在料筒上，料筒的中上部有個(gè)活塞，頂部由密封圈及微型氣泵構(gòu)成。當(dāng)計(jì)算機(jī)向3D打印的中央控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，這個(gè)信號(hào)控制微型氣泵工作，微型氣泵工作向下推動(dòng)活塞，活塞向下移動(dòng)推動(dòng)了料筒里的奶油從噴嘴口出料進(jìn)行打印。而上述送料方式存在以下一些問題:1.采用空氣壓縮機(jī)的送料裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便，成本高。儲(chǔ)料管內(nèi)的物料是通過壓氣控制，導(dǎo)氣管的空氣質(zhì)量影響到食品的衛(wèi)生狀況，增加空氣凈化裝置成本費(fèi)用高。2.齒輪式的送料中伺服馬達(dá)相對(duì)步進(jìn)電機(jī)跟蹤特性差，采用伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)送料裝置，在3D打印中要頻繁正反轉(zhuǎn)，伺服馬達(dá)具有一定的延時(shí)，不能精確實(shí)現(xiàn)3D打印實(shí)時(shí)性，并且伺服馬達(dá)較貴。3.在采用氣泵的方法中，料筒里的原料較多及活塞與密封圈存在空間導(dǎo)致擠壓阻力較大。要實(shí)現(xiàn)3D奶油的實(shí)時(shí)打印，需要微型氣泵的動(dòng)力足夠大，中央控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)氣泵的啟動(dòng)電壓較大，這就給該送料裝置帶來技術(shù)上的困難，并且采用該裝置更換原料不易操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)的目的在于提供一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置，有助于解決現(xiàn)有市場(chǎng)三維蛋糕打印機(jī)送料機(jī)構(gòu)問題。本技術(shù)的技術(shù)方案在于:一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置，包括一支架及經(jīng)容器支架固定于支架上的原料容器，其特征在于:所述支架的上部設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與一縱向設(shè)置的螺紋鋼棒驅(qū)動(dòng)連接，所述螺紋鋼棒上螺接有一滑塊，所述滑塊上連接有一置于原料容器內(nèi)以實(shí)現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械活塞，所述原料容器的底側(cè)經(jīng)一容器出口固定螺母連接有一向打印機(jī)出料口供料的軟管。其中，所述滑塊還與支架滑動(dòng)連接。所述支架上還設(shè)置由滑塊驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送的限位開關(guān)。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:本技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)奶油等可塑性的食品原料進(jìn)行送料，且出料量實(shí)時(shí)可控，從而簡(jiǎn)單易行得實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的三維蛋糕成型打印。【附圖說明】圖1本技術(shù)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本技術(shù)實(shí)施例的底座軸承示意圖。圖3本技術(shù)實(shí)施例的系統(tǒng)流程圖。【具體實(shí)施方式】為讓本技術(shù)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。參考圖1，圖2和圖3,本技術(shù)涉及一種基于機(jī)械傳動(dòng)的二維蛋糕打印機(jī)送料裝置，包括一支架2及經(jīng)容器支架7固定于支架上的原料容器6，所述支架2的上部設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)1，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與一縱向設(shè)置的螺紋鋼棒3驅(qū)動(dòng)連接，所述螺紋鋼棒3上螺接有一滑塊4，所述滑塊4上連接有一置于原料容器6內(nèi)以實(shí)現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械活塞5，所述原料容器的底側(cè)經(jīng)一容器出口固定螺母9連接有一向打印機(jī)出料口 11供料的軟管10。[0021 ] 上述滑塊4還與支架2滑動(dòng)連接。上述支架2上還設(shè)置由滑塊4驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送的限位開關(guān)8。本技術(shù)實(shí)施過程:三維打印機(jī)主要由CPU向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)送控制信號(hào)，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行工作。如附圖1所示，在本技術(shù)專利的裝置中，步進(jìn)電機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)將帶動(dòng)螺紋鋼棒3的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)螺紋鋼棒3正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊4將向下滑動(dòng)，從而驅(qū)使機(jī)械活塞5向下壓，此時(shí)裝有原料的容器6中的奶油因受到擠壓將從底部擠出，通過軟管10送到出料口 11進(jìn)行打印。當(dāng)滑塊4向下滑動(dòng)并觸壓限位開關(guān)8，即容器中的奶油等原料完全擠出時(shí)，向上位機(jī)發(fā)送一個(gè)暫停打印的中斷請(qǐng)求信號(hào)，使打印機(jī)暫停打印工作，等待用戶更換原料容器6。更換的方法是旋開固定容器出口和軟管的固定螺母9，由上位機(jī)發(fā)送一個(gè)復(fù)位機(jī)械活塞5的信號(hào)，將機(jī)械活塞5的位置復(fù)原到起始位置，打開固定容器位置的支架7，取下原料容器6。待用戶從容器的固定支架7上取下原料容器6后，再將新的原料容器6固定到支架7上，鎖緊容器出口的固定螺母9。最后，從上位機(jī)向打印機(jī)發(fā)送繼續(xù)打印的請(qǐng)求信號(hào)，打印機(jī)將繼續(xù)之前未完成的工作。其中各組成部分及方案細(xì)化說明:I步進(jìn)電機(jī)在本裝置中，步進(jìn)電機(jī)起到的是驅(qū)動(dòng)整個(gè)送料裝置的作用。根據(jù)不同的蛋糕模型，上位機(jī)中將產(chǎn)生不同的機(jī)器代碼，這些代碼將控制著整個(gè)打印機(jī)中每個(gè)步進(jìn)電機(jī)的工作，如有些步進(jìn)電機(jī)負(fù)責(zé)送料口在水平和豎直方向上的移動(dòng)，有些步進(jìn)電機(jī)則負(fù)責(zé)打印原料的送料。本裝置中的步進(jìn)電機(jī)的主要作用就是驅(qū)動(dòng)打印原材料的送料。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)機(jī)械活塞5向下移動(dòng)；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則機(jī)械活塞5向上運(yùn)動(dòng)；反之當(dāng)步進(jìn)電機(jī)不動(dòng)時(shí)，機(jī)械活塞5也同樣停止移動(dòng)。2裝置支架如附圖1所示，2是整個(gè)送料裝置的支架，起到了支撐和固定的作用。支架的上下兩端分別固定著步進(jìn)電機(jī)I和螺紋鋼棒3，其中上端步進(jìn)電機(jī)I用四枚螺絲固定在支架上，下端采用如附圖2所示軸承固定，這樣當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以帶動(dòng)螺紋鋼棒3的轉(zhuǎn)動(dòng)。支架的豎直部分同時(shí)起到一個(gè)滑軌的作用，滑塊4連接在這個(gè)豎直的滑軌上，當(dāng)螺紋鋼棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于一端連接著滑軌，因此可以帶動(dòng)整個(gè)滑塊4在豎直方向上移動(dòng)。7為裝有原料的容器的支架，8為限位開關(guān)，都固定在這個(gè)支架上。3螺紋鋼棒螺紋鋼棒是整個(gè)裝置機(jī)械傳動(dòng)的核心。滑塊4的兩端分別連接著支架2上的滑軌和螺紋鋼棒上，這樣當(dāng)螺紋鋼棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)滑塊的豎直移動(dòng)，而支架2上的滑軌則本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置，包括一支架及經(jīng)容器支架固定于支架上的原料容器，其特征在于：所述支架的上部設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與一縱向設(shè)置的螺紋鋼棒驅(qū)動(dòng)連接，所述螺紋鋼棒上螺接有一滑塊，所述滑塊上連接有一置于原料容器內(nèi)以實(shí)現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械活塞，所述原料容器的底側(cè)經(jīng)一容器出口固定螺母連接有一向打印機(jī)出料口供料的軟管。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于機(jī)械傳動(dòng)的三維蛋糕打印機(jī)送料裝置，包括一支架及經(jīng)容器支架固定于支架上的原料容器，其特征在于:所述支架的上部設(shè)有一步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與一縱向設(shè)置的螺紋鋼棒驅(qū)動(dòng)連接，所述螺紋鋼棒上螺接有一滑塊，所述滑塊上連接有一置于原料容器內(nèi)以實(shí)現(xiàn)活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械活塞，所述原料容器的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳國棟，何漢鑫，葉東文，許少劍，李杰，曾慧燕，黨琪琪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福州大學(xué)，
類型：新型
國別省市：福建;35