3d甜品打印加工裝置及相應(yīng)的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3D甜品打印加工裝置及相應(yīng)的加工方法，包括打印平臺，奶油擠出頭和甜品原料擠出頭位于該打印平臺的上方，打印平臺位于X軸和Y軸所在的平面，Z軸垂直于打印平臺，奶油擠出頭和甜品原料擠出頭相對于打印平臺沿著X軸、Y軸或Z軸移動，該方法包括以下步驟：根據(jù)目標(biāo)甜品的形狀生成甜品的三維圖像；進行切片處理；打印所述的甜品坯；烘烤所述的甜品坯；打印所述的奶油。采用了該結(jié)構(gòu)的3D甜品打印加工裝置，巧妙地將3D打印技術(shù)和食品制作結(jié)合起來，可以制造出結(jié)構(gòu)精巧、外形美觀的甜品，制作出的奶油甜品與事先設(shè)計的偏差小，特別適合特殊場合所使用的甜品；加工方法操作簡單，可在三維方向連續(xù)地裱上奶油，成品精致，實用性強。
【專利說明】3D甜品打印加工裝置及相應(yīng)的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品加工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種3D甜品打印加工裝置及相應(yīng)的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的一項快速設(shè)計及成型技術(shù)。快速成型加工的核心思想是離散堆積成型。即由CAD軟件設(shè)計出所需零件的計算機三維曲面或立體模型；將三維模型沿一定方向(通常為Z向)離散成一系列的二維層片(習(xí)慣稱為分層)，根據(jù)每層輪廓信息，進行工藝規(guī)劃，選擇加工參數(shù)，自動生成數(shù)控代碼；成型機制造一系列層片并自動將其聯(lián)接起來，得到三維物理實體?？焖俪尚图夹g(shù)綜合了激光、計算機輔助設(shè)計與制造、光化學(xué)、新型材料等科學(xué)技術(shù)的研究成果，不需任何機械加工設(shè)備即可快速精確地制造復(fù)雜形狀的物體。其中激光技術(shù)是快速成型技術(shù)的核心，激光技術(shù)的發(fā)展推運了快速成形工藝的發(fā)展。常用的快速成型工藝有:紫外激光固化快速成形(俗稱立體光刻快速成形)、選擇性激光燒結(jié)、熔絲沉積、分層實體制造等。其中紫外激光固化快速成形是將紫外激光在樹脂液面上按二維截面的形狀逐點掃描，使樹脂固化，固化后的樹脂便形成一個二維圖形，如此逐層掃描、固化，最終即可得到完整的三維實體。
[0003]3D打印技術(shù)與食品行業(yè)的結(jié)合十分巧妙，將先進的3D打印技術(shù)與食品制作結(jié)合起來，可以制作出外形精美、結(jié)構(gòu)復(fù)雜適合特殊場合食用的食品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種可制作形狀復(fù)雜的甜品、操作簡便、打印精巧的3D甜品打印加工裝置及相應(yīng)的加工方法。
[0005]為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的3D甜品打印加工裝置及相應(yīng)的加工方法采用以下技術(shù)方案:
[0006]該3D甜品打印加工裝直，其王要特點是，包括打印平臺、奶油擠出頭和甜品原料擠出頭，所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭位于所述的打印平臺的上方，且所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭的擠出方向均垂直于所述的打印平臺，所述的打印平臺平行于X軸和Y軸所在的平面，所述的打印平臺垂直于Z軸。
[0007]該3D甜品打印加工裝置中的步進電機與所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，該步進電機帶動所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭沿所述的X軸、所述的Y軸或所述的Z軸在三維平面內(nèi)進行連續(xù)移動。
[0008]該3D甜品打印加工裝置中的步進電機與所述的打印平臺、所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，該步進電機帶動所述的打印平臺沿著所述的Z軸移動，所述的步進電機帶動所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭沿著所述的X軸和所述的Y軸在二維平面內(nèi)進行連續(xù)移動。
[0009]該3D甜品打印加工裝置中的打印平臺的邊緣設(shè)置有托盤卡位，托盤置于所述的打印平臺的上表面，且該托盤由所述的托盤卡位限位。
[0010]該3D甜品打印加工裝置中的奶油擠出頭與奶油存儲器連接，所述的甜品原料擠出頭與所述的甜品原料存儲器連接，所述的奶油存儲器和所述的甜品原料存儲器內(nèi)均設(shè)置有溫度傳感器和攪拌機，所述的溫度傳感器和所述的攪拌機均與控制裝置連接。
[0011]該3D甜品打印加工裝置中的控制裝置與奶油擠出頭和甜品原料擠出頭連接，所述的奶油擠出頭和甜品原料擠出頭設(shè)置有流速調(diào)節(jié)裝置和孔徑調(diào)節(jié)裝置。
[0012]該3D甜品打印加工裝置實現(xiàn)3D甜品加工方法，其主要特點是，該方法包括以下步驟:
[0013](I)根據(jù)目標(biāo)甜品的形狀生成甜品的三維圖像；
[0014](2)根據(jù)甜品的三維圖像，分別對于奶油和甜品坯通過離散程序進行切片處理，并分別形成所述的奶油和所述的甜品坯的掃描路徑；
[0015](3)打印所述的甜品坯；
[0016](4)烘烤所述的甜品坯；
[0017](5)打印所述的奶油。
[0018]所述的打印所述的甜品坯包括以下步驟:
[0019](31)所述的控制裝置根據(jù)輸入的配方比例和所述甜品原料存儲器中的溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，所述的控制裝置計算出甜品原料實時的粘度；
[0020](32)所述的控制裝置根據(jù)甜品原料實時的粘度控制所述的甜品原料擠出頭中的流速調(diào)節(jié)裝置、孔徑調(diào)節(jié)裝置和攪拌機；
[0021](33)所述的甜品原料擠出頭根據(jù)掃描路徑沿著三維方向連續(xù)移動，同時擠出甜品原料。
[0022]所述的打印所述的奶油包括以下步驟:
[0023](51)所述的控制裝置根據(jù)輸入的配方比例和所述的奶油存儲器中的溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，所述的控制裝置計算出奶油實時的粘度；
[0024](52)所述的控制裝置根據(jù)實時的粘度控制所述的奶油擠出頭中的流速調(diào)節(jié)裝置、孔徑調(diào)節(jié)裝置和攪拌機；
[0025](53)所述的奶油擠出頭根據(jù)掃描路徑沿著三維方向連續(xù)移動，同時擠出奶油。
[0026]采用了該結(jié)構(gòu)的3D甜品打印加工裝置，巧妙地將3D打印技術(shù)和食品制作結(jié)合起來，可以制造出結(jié)構(gòu)精巧、外形美觀的甜品，制作出的奶油甜品與事先設(shè)計的偏差小，特別適合特殊場合所使用的甜品；該加工方法，操作簡單，可在三維方向連續(xù)地裱上奶油，成品精致，實用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的3D甜品打印加工裝置結(jié)構(gòu)示意簡圖。
[0028]圖中標(biāo)號說明如下:
[0029]11 甜品原料擠出頭
[0030]12 奶油擠出頭
[0031]2 托盤卡位
[0032]3 托盤[0033]4X 軸
[0034]5Y 軸
[0035]6Z 軸
[0036]7打印平臺
【具體實施方式】
[0037]為了能更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。
[0038]請參閱圖1，該3D甜品打印加工裝置，包括打印平臺7、奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11，奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11位于打印平臺7的上方，且奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11的擠出方向均垂直于打印平臺7，打印平臺7平行于X軸和Y軸所在的平面，打印平臺7垂直于Z軸。
[0039]一種方式為，步進電機與奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11連接，該步進電機帶動奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11沿X軸、Y軸或Z軸在三維平面內(nèi)進行連續(xù)移動，用于噴頭連續(xù)打印，無需歸位或停頓，這樣的打印效率高，同時可以實現(xiàn)惟妙惟肖的3D打印甜品，打印出的甜品油較佳的觀賞性。
[0040]另一種方式為，步進電機與打印平臺7、奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11連接，該步進電機帶動打印平臺7沿著Z軸移動，步進電機帶動奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11沿著X軸和Y軸在二維平面內(nèi)進行連續(xù)移動。該種方式類似于逐層打印，每打印好一層后，噴頭需要歸位，打印效率略低。
[0041]打印平臺7的邊緣設(shè)置有托盤卡位2，托盤3置于打印平臺7的上表面，且該托盤3由托盤卡位2限位。
[0042]奶油擠出頭12與奶油存儲器連接，甜品原料擠出頭11與甜品原料存儲器連接，奶油存儲器和甜品原料存儲器內(nèi)均設(shè)置有溫度傳感器和攪拌機，溫度傳感器和攪拌機均與控制裝置連接。
[0043]控制裝置與奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11連接，奶油擠出頭12和甜品原料擠出頭11設(shè)置有流速調(diào)節(jié)裝置和孔徑調(diào)節(jié)裝置。
[0044]該實現(xiàn)3D甜品加工方法包括以下步驟:
[0045](I)根據(jù)目標(biāo)甜品的形狀生成甜品的三維圖像；
[0046](2)根據(jù)甜品的三維圖像，分別對于奶油和甜品坯通過離散程序進行切片處理，并分別形成所述的奶油和所述的甜品坯的掃描路徑；
[0047](3)打印所述的甜品坯；
[0048](4)烘烤所述的甜品坯；
[0049](5)打印所述的奶油。
[0050]所述的打印所述的甜品坯包括以下步驟:
[0051](31)所述的控制裝置根據(jù)輸入的配方比例和所述甜品原料存儲器中的溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，所述的控制裝置計算出甜品原料實時的粘度；
[0052](32)所述的控制裝置根據(jù)甜品原料實時的粘度控制所述的甜品原料擠出頭中的流速調(diào)節(jié)裝置、孔徑調(diào)節(jié)裝置和攪拌機；
[0053](33)所述的甜品原料擠出頭根據(jù)掃描路徑沿著三維方向連續(xù)移動，同時擠出甜品原料。
[0054]所述的打印所述的奶油包括以下步驟:
[0055](51)所述的控制裝置根據(jù)輸入的配方比例和所述的奶油存儲器中的溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，所述的控制裝置計算出奶油實時的粘度；
[0056](52)所述的控制裝置根據(jù)實時的粘度控制所述的奶油擠出頭中的流速調(diào)節(jié)裝置、孔徑調(diào)節(jié)裝置和攪拌機；
[0057](53)所述的奶油擠出頭根據(jù)掃描路徑沿著三維方向連續(xù)移動，同時擠出奶油。
[0058]一般情況下溫度控制在30度左右，奶油粘度在3000mPas，粘度確定以后可以自動控制噴頭的孔徑和流速。
[0059]采用了該結(jié)構(gòu)的3D甜品打印加工裝置，巧妙地將3D打印技術(shù)和食品制作結(jié)合起來，可以制造出結(jié)構(gòu)精巧、外形美觀的甜品，制作出的奶油甜品與事先設(shè)計的偏差小，特別適合特殊場合所使用的甜品；該加工方法，操作簡單，可在三維方向連續(xù)地裱上奶油，成品精致，實用性強。
[0060]在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種3D甜品打印加工裝置，其特征在于，包括打印平臺、奶油擠出頭和甜品原料擠出頭，所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭位于所述的打印平臺的上方，且所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭的擠出方向均垂直于所述的打印平臺，所述的打印平臺平行于X軸和Y軸所在的平面，所述的打印平臺垂直于Z軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D甜品打印加工裝置，其特征在于，步進電機與所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，該步進電機帶動所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭沿所述的X軸、所述的Y軸或所述的Z軸在三維平面內(nèi)進行連續(xù)移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D甜品打印加工裝置，其特征在于，步進電機與所述的打印平臺、所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，該步進電機帶動所述的打印平臺沿著所述的Z軸移動，所述的步進電機帶動所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭沿著所述的X軸和所述的Y軸在二維平面內(nèi)進行連續(xù)移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D甜品打印加工裝置，其特征在于，所述的打印平臺的邊緣設(shè)置有托盤卡位，托盤置于所述的打印平臺的上表面，且該托盤由所述的托盤卡位限位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D甜品打印加工裝置，其特征在于，所述的奶油擠出頭與奶油存儲器連接，所述的甜品原料擠出頭與所述的甜品原料存儲器連接，所述的奶油存儲器和所述的甜品原料存儲器內(nèi)均設(shè)置有溫度傳感器和攪拌機，所述的溫度傳感器和所述的攪拌機均與控制裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D甜品打印加工裝置，其特征在于，所述的控制裝置與所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭連接，所述的奶油擠出頭和所述的甜品原料擠出頭分別設(shè)置有流速調(diào)節(jié)裝置和孔徑調(diào)節(jié)裝置。
7.一種基于權(quán)利要求1所述的3D甜品打印加工裝置實現(xiàn)3D甜品加工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)根據(jù)目標(biāo)甜品的形狀生成甜品的三維圖像； (2)根據(jù)甜品的三維圖像，分別對于奶油和甜品坯通過離散程序進行切片處理，并分別形成所述的奶油和所述的甜品坯的掃描路徑； (3)打印所述的甜品還； (4)烘烤所述的甜品坯； (5)打印所述的奶油。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D甜品打印加工裝置實現(xiàn)3D甜品加工方法，其特征在于，所述的打印所述的甜品坯包括以下步驟: (31)所述的控制裝置根據(jù)輸入的配方比例和所述甜品原料存儲器中的溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，所述的控制裝置計算出甜品原料實時的粘度； (32)所述的控制裝置根據(jù)甜品原料實時的粘度控制所述的甜品原料擠出頭中的流速調(diào)節(jié)裝置、孔徑調(diào)節(jié)裝置和攪拌機； (33)所述的甜品原料擠出頭根據(jù)掃描路徑沿著三維方向連續(xù)移動，同時擠出甜品原料。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D甜品加工方法，其特征在于，所述的打印所述的奶油包括以下步驟: (51)所述的控制裝置根據(jù)輸入的配方比例和所述的奶油存儲器中的溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，所述的控制裝置計算出奶油實時的粘度； (52)所述的控制裝置根據(jù)實時的粘度控制所述的奶油擠出頭中的流速調(diào)節(jié)裝置、孔徑調(diào)節(jié)裝置和攪拌機； (53)所述的奶油擠出 頭根據(jù)掃描路徑沿著三維方向連續(xù)移動，同時擠出奶油。
【文檔編號】A21C11/00GK103734216SQ201410012667
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】李恒 申請人:上海那恒新材料有限公司