本實(shí)用新型涉及一種液態(tài)食材3D打印裝置，屬于3D打印領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3D打印裝置又稱三維打印機(jī)，是一種采用累積制造技術(shù)（即快速成形技術(shù)）的機(jī)器，它的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。目前市面上的3D打印裝置主要用于工業(yè)物品的打印，用于食品3D打印的裝置較少，而且，由于打印原料的限制，食品3D打印裝置普遍存在打印功能單一（如只能打印某一特定食材的特定造型），對(duì)打印原料要求高（如只能使用某一特定狀態(tài)的食材），打印精度低，打印機(jī)構(gòu)笨重等缺陷。

有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種液態(tài)食材3D打印裝置，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種液態(tài)食材3D打印裝置，可實(shí)現(xiàn)多種液態(tài)食材的打印，實(shí)用性強(qiáng)，打印精度高、穩(wěn)定性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種液態(tài)食材3D打印裝置，包括機(jī)座，以及設(shè)置在機(jī)座上的打印機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，其中，所述打印機(jī)構(gòu)包括打印頭組件，以及驅(qū)動(dòng)打印頭組件在垂直面上運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件，所述平移機(jī)構(gòu)包括打印平臺(tái)，以及驅(qū)動(dòng)打印平臺(tái)在水平平面上運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件；所述打印頭組件包括容納打印原料的原料桶，所述原料桶的底部設(shè)有打印頭，原料桶內(nèi)設(shè)有將液態(tài)食材壓向打印頭的壓塊，所述壓塊依次通過(guò)活塞桿、連接塊與第二絲杠相連，所述第二絲杠通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，第二絲杠的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)，從而使壓塊將原料不斷推向打印頭，實(shí)現(xiàn)連續(xù)打印。

作為優(yōu)選，所述打印機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)組件包括垂直設(shè)置的第一絲杠，與第一絲杠相連的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，打印頭組件通過(guò)連接件與第一絲杠相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第一絲杠帶動(dòng)打印頭組件在Z軸方向上下運(yùn)動(dòng)。打印頭只進(jìn)行單維運(yùn)動(dòng)，減少其打印過(guò)程中的大幅度運(yùn)動(dòng)，可提高其打印精度。

作為優(yōu)選，所述平移機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)組件包括水平設(shè)置在機(jī)座面板上的Y向?qū)к?、滑?dòng)安裝在Y向?qū)к壣系闹С邪?、帶?dòng)支承板運(yùn)動(dòng)的Y向齒輪帶和Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述支承板上表面設(shè)有X向?qū)к壓蚗向齒輪帶，打印平臺(tái)滑動(dòng)安裝在X向?qū)к壣?，并通過(guò)X向齒輪帶和X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其在X軸和Y軸方向運(yùn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述打印頭組件原料桶外壁進(jìn)一步設(shè)有一用于原料加熱的加熱器。

作為優(yōu)選，所述加熱器采用筒狀加熱器，環(huán)形包覆于原料桶外壁，筒狀加熱器與原料桶外形相匹配，可實(shí)現(xiàn)高效、快速、均勻的加熱。

作為優(yōu)選，所述機(jī)座面板上設(shè)有零位限位開關(guān)和Y向限位開關(guān)，用于限制打印平臺(tái)的移動(dòng)距離。

作為優(yōu)選，所述控制機(jī)構(gòu)采用微處理器控制，分別與打印機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)相連，用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

上述液態(tài)食材3D打印裝置工作原理：平移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)打印平臺(tái)實(shí)現(xiàn)X軸方向、Y軸方向的水平移動(dòng)，打印機(jī)構(gòu)通過(guò)第一絲杠實(shí)現(xiàn)Z軸方向的垂直運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)打印頭的三維運(yùn)動(dòng)，在打印過(guò)程中，壓塊壓向打印頭，打印頭連續(xù)擠出被打印原料，進(jìn)而在打印平臺(tái)上打印出成型食品。

本實(shí)用新型所述的液態(tài)食材3D打印裝置可根據(jù)不同的原料，實(shí)現(xiàn)多種液態(tài)食材的3D打?。ㄈ缜煽肆︶u、奶酪醬、糖漿等），實(shí)用性強(qiáng)，打印過(guò)程中，采用壓塊緩慢推送，打印頭原料輸送均勻，打印精度高、穩(wěn)定性好，且操作方便，成本低。

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)施例的液態(tài)食材3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖一；

圖2為本實(shí)施例的液態(tài)食材3D打印裝置立體結(jié)構(gòu)圖二；

圖3為本實(shí)施例的液態(tài)食材3D打印裝置打印頭組件剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1~3所示，一種液態(tài)食材3D打印裝置，包括機(jī)座1，以及設(shè)置在機(jī)座1上的打印機(jī)構(gòu)2、平移機(jī)構(gòu)3和控制機(jī)構(gòu)4。其中，所述打印機(jī)構(gòu)2包括打印頭組件21，以及驅(qū)動(dòng)打印頭組件21在垂直平面上運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件22，所述打印機(jī)構(gòu)2的驅(qū)動(dòng)組件22包括垂直設(shè)置的第一絲杠221，與第一絲杠221相連的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)222，打印頭組件21通過(guò)連接件23與第一絲杠221相連，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)222和第一絲杠221帶動(dòng)打印頭組件21在Z軸方向上下運(yùn)動(dòng)；所述打印頭組件21包括容納打印原料的原料桶211，所述原料桶211的底部設(shè)有打印頭212，打印頭212為錐形，原料桶211內(nèi)設(shè)有將原料壓向打印頭212的壓塊213，所述壓塊213依次通過(guò)活塞桿214、連接塊215與第二絲杠216相連，所述第二絲杠216通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)217驅(qū)動(dòng)，第二絲杠216的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞桿214的直線運(yùn)動(dòng)，從而使壓塊213將原料不斷壓向打印頭212，實(shí)現(xiàn)連續(xù)打印。所述原料桶211外壁上設(shè)有一用于原料加熱的加熱器218，在本實(shí)施例中，所述加熱器采用加熱絲加熱。所述加熱器218為筒狀，環(huán)形包覆于原料桶211外壁上，筒狀加熱器218與原料桶211外形相匹配，可實(shí)現(xiàn)高效、快速、均勻的加熱。

所述平移機(jī)構(gòu)3包括打印平臺(tái)31，以及驅(qū)動(dòng)打印平臺(tái)31在水平平面上運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件32。所述驅(qū)動(dòng)組件32包括水平設(shè)置在機(jī)座面板11上的Y向?qū)к?21、滑動(dòng)安裝在Y向?qū)к?21上的支承板322、帶動(dòng)支承板322運(yùn)動(dòng)的Y向齒輪帶323和Y向驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述支承板322上表面設(shè)有X向?qū)к?24和X向齒輪帶325，打印平臺(tái)31滑動(dòng)安裝在X向?qū)к?24上，并通過(guò)X向齒輪帶325和X向驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。齒輪帶和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作原理：齒輪帶一端與固定安裝的從齒輪相連，另一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主齒輪相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)端的主齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒輪帶和從齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)辇X輪帶與支承板322、打印平臺(tái)31相連，從而帶動(dòng)支承板322、打印平臺(tái)31移動(dòng)。

所述機(jī)座面板11兩個(gè)相鄰邊緣各設(shè)有一個(gè)限位開關(guān)，分別為零位限位開關(guān)12和Y向限位開關(guān)13，零位限位開關(guān)12用于位置歸零，初始狀態(tài)時(shí)，打印平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，接觸限位開關(guān)歸零。Y向限位開關(guān)13用于限制支承板322Y向的移動(dòng)位置，防止其滑出機(jī)座面板11。

在本實(shí)施例中，所述控制機(jī)構(gòu)4安裝在機(jī)座面板11下方，采用微處理器控制，分別與打印機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)的各個(gè)電機(jī)，以及零位限位開關(guān)12和Y向限位開關(guān)13等相連，用于控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

上述液態(tài)食材3D打印裝置工作原理：本實(shí)施例所述的打印裝置用于巧克力打印，因此原料桶211內(nèi)裝有液體狀的巧克力醬，通過(guò)加熱器218將原料桶211維持在34~36攝氏度（根據(jù)巧克力材質(zhì)的不同與打印模型的不同，溫度也會(huì)有所不同）。根據(jù)需要打印的巧克力模型，平移機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)打印平臺(tái)31沿X軸方向、Y軸方向水平移動(dòng)，打印機(jī)構(gòu)2通過(guò)第一絲杠221實(shí)現(xiàn)Z軸方向的垂直運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)打印頭212的三維運(yùn)動(dòng)，在打印過(guò)程中，壓塊213壓向打印頭212，打印頭212連續(xù)在打印平臺(tái)31上打印出成型的巧克力模型。采用本實(shí)施例所述的液態(tài)食材3D打印裝置可打印多種食材，如巧克力、奶油、奶酪、糖漿、面糊等，打印過(guò)程中，采用壓塊213緩慢推送，打印頭212原料輸送均勻，具有打印精度高、穩(wěn)定性好，且操作方便，成本低等特點(diǎn)。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。