CN104097405A - 一种食品打印装置及基于该打印装置的自动操作的食品打印系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品打印装置及基于该打印装置的自动操作的食品打印系统，该食品打印装置包括底座、打印平台、打印机构、控制器和检测机构；所述底座上设置有设备支架，所述打印机构设置在设备支架上；所述打印平台上设置有升降器；所述打印机构包括滑移机构、设置在滑移机构上的喷墨头和驱动机构，所述滑移机构包括纵向导轨和设置在纵向导轨上的横向支架，所述横向支架上设置横向导轨；所述驱动机构包括横向驱动电机和纵向驱动电机；所述喷墨头上设置有探测器，所述控制器用于接收探测器的信号并控制升降器和喷墨头的移动和打印。所述自动控制的打印系统采用客户的移动终端，选择产品和图片，通过网络发送至控制中心，从而控制食品打印装置打印。

Description

一种食品打印装置及基于该打印装置的自动操作的食品打印系统

技术领域

本发明属于打印设备技术领域，具体涉及一种食品打印装置及基于该打印装置的自动操作的食品打印系统。

背景技术

目前在食品表面印制个性化图案，通常是将图案通过喷墨打印机，把图案打印在米纸或糖霜纸上面，然后将图案贴在食品上表面。将图案打印在特定的纸上，现有的工艺不能把图案印制在咖啡奶泡或啤酒泡上，满足不了现代人追求个性的要求。另外，打印后再贴在食品上面，容易造成图案变形、食材污染的问题，而且制作工艺要求高，时间长，需要通过训练的人，才能胜任工作。

另外还有通过模具，将图案制作成产品特定的模具，然后再在上面喷涂食用颜料，完成食品表面图像的印制，图形和颜色局限性高，制作模具的时间长、成本高。

在咖啡奶泡或啤酒泡上打印图案，其表面具有重力流动性，打印过程中喷墨头的移动，会影响到打印平台的稳定性，从而影响打印图案的效果。另外，承印品的上表面高度差异大，现有的食品打印机，其喷墨头与承印物的距离是人工调节，这样调节不精确，影响打印图案的效果，而且需要人力资源。

发明内容

本发明为了解决上述食品打印耗时、个性化不高、喷墨头移动影响打印平台的稳定性的技术问题，提供一种打印平台稳定性高、可自动调节喷墨头高度的食品打印装置和一种基于该打印装置的自动操作系统。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述食品打印装置，包括底座、设置在底座上的打印平台、打印机构和控制器，其特征在于：还包括用于检测外部承印物上表面与喷墨头之间距离的检测机构；

所述底座上设置有设备支架，所述打印机构设置在设备支架上；

所述打印平台上设置有用于控制打印平台向上或向下移动的升降器；所述打印机构包括滑移机构、设置在滑移机构上的喷墨头和驱动喷墨头横向或纵向滑移的驱动机构，所述滑移机构包括纵向导轨和设置在纵向导轨上的横向支架，所述横向支架上设置有用于喷墨头横向滑移的横向导轨；

所述驱动机构包括驱动喷墨头沿横向导轨滑移的横向驱动电机和驱动横向支架沿纵向导轨滑移的纵向驱动电机；

所述喷墨头上设置有用于检测承印物的探测器，所述探测器检测到承印物并将检测信号传输至所述控制器，控制器接收检测信号并控制喷墨头打印；

所述控制器用于接收检测机构的信号并控制升降器和喷墨头的移动和打印。

进一步地，所述检测机构包括垂直设置在横向支架两端的发射装置支架与接收装置支架、至少一个设置在发射装置支架上的红外线发射装置、设置在接收装置支架上并与红外线发射装置对应的红外线接收装置，；所述红外线发射装置、红外线接收装置分别与控制器连接。

进一步地，所述红外线发射装置包括竖直设置在发射装置支架上的底部红外线发射装置和顶部红外线发射装置，所述红外线接收装置包括与底部红外线发射装置对应的底部红外线接收装置和与顶部红外线发射装置对应的顶部红外线接收装置。

进一步地，所述底部红外线发射装置与顶部红外线发射装置发出的红外线之间的距离为：4mm～10mm，优选为5mm，所述喷墨头与承印物上表面的距离为4mm～7mm，优选为2mm。

进一步地，所述喷墨头与驱动电机通过钢丝同步带连接驱动，使控制更精确，而且寿命长。

进一步地，为了方便操作，所述升降器为丝杠升降器。

进一步地，所述控制器为微处理器，所述微处理器的型号为AT89S51。

一种自动操作的食品打印系统，包括操作装置、云端服务器、控制中心、显示装置和打印装置；

所述打印装置包括底座、设置在底座上的打印平台、打印机构和控制器；所述底座上设置有设备支架，所述打印机构设置在设备支架上；

所述打印平台底部设置有用于调节打印平台高度的升降器，所述控制器控制打印平台的位置及打印机构打印，所述控制器控制打印平台包括调节打印平台的初始位置，并控制升降器对打印平台位置进行调节，使承印物上表面始终处于顶部红外线和底部红外线之间位置；所述控制器控制打印机构包括控制喷墨头的位置和打印；

所述操作装置包括通讯模块、输入模块和输出模块；

所述通讯模块用于利用移动网络连接到云端服务器；

所述输入模块用于选择承印物及相应的打印图片；

所述输出模块用于将承印物和图片的信息传输至打印装置的控制中心，并将承印物和图片的信息通过显示装置显示；

所述控制中心用于接收输出模块发送的承印物和图片的信息，并控制打印装置打印；

所述云端服务器用于存贮产品信息和图片信息。

进一步地，所述操作装置还包括图片编辑模块，用于编辑图片的大小、颜色。

进一步地，所述操作装置为手机、平板电脑或电脑；所述控制中心为计算机，所述显示装置为与控制中心连接的显示器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述食品打印装置，所述打印机构与打印平台独立设置，互不干涉，喷墨头移动不影响打印平台的稳定性，对于在咖啡、啤酒等流动性的食品表面打印，稳定性高，打印效果好。设置检测机构，随时控制喷墨头与承印物上表面的距离，提高了打印质量。

所述自动控制的食品打印系统，与客户的移动终端结合，用于自助选择产品和需要打印的图片，满足现代人个人化的追求，操作方便，参加度高，获得良好的用户体验。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明所述食品打印装置的正视图；

图2是本发明所述食品打印装置的俯视图；

图3是本发明所述食品打印装置的侧视图；

图4是本发明所述食品打印装置的检测装置结构示意图；

图5是本发明所述食品打印装置的控制打印平台高度的流程图；

图6是本发明所述自动操作的食品打印系统的使用示意图；

图7是本发明所述自动操作的食品打印系统的客户端程序流程图；

图8是本发明所述自动操作的食品打印系统的操作程序流程图；

图9是本发明所述自动操作的食品打印系统的图片处理流程图。

图中：1-喷墨头，2-横向导轨，3-横向支架，31-支架滑块，4-纵向导轨，5-设备支架，6-打印平台，7-底座，8-升降器，9-红外线传感器，10-滑块，11-横向导轨，12-钢丝同步带，13-顶部红外线发射装置，14-发射装置支架，15-顶部线外线，16-顶部红外线接收装置，17-接收装置支架，18-信号线，19-底部红外线接收装置，20-承印物，21-底部红外线，22-底部红外线传感器发射装置，23-微处理器；24-云端服务器，25-控制中心，26-食品打印装置，27-移动终端。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图4所示，本发明所述食品打印装置，包括底座7、设置在底座7上的打印平台6、微处理器23、打印机构和用于检测承印物20上表面与喷墨头1之间距离的检测机构，所述底座7上设置有设备支架5，所述打印机构设置在设备支架5上。所述微处理器23的型号为AT89S51。

所述打印平台6上设置有用于调节打印平台向上或向下移动的升降器8，该升降器8为丝杠升降器。

所述打印机构包括滑移机构、设置在滑移机构上的喷墨头1和驱动喷墨头1横向或纵向移动的驱动机构，所述滑移机构包括纵向导轨4、设置在纵向导轨4上的横向支架3，该横向支架3上设置有喷墨头1和用于喷墨头1滑移的横向导轨11，所述导轨4上设置有支架滑块31，所述支架滑块31与横向支架3连接；所述横向导轨2上设置有滑块10，所述滑块10与喷墨头1连接。

所述驱动机构包括驱动喷墨头1横向滑移的横向驱动电机和驱动横向支架3沿纵向导轨4滑移的纵向驱动电机，所述横向驱动电机通过钢丝同步带12与滑块10连接。所述喷墨头1上设置有探测器，在微处理器23控制喷墨头1进行打印前，探测器先检测是否存在承印物20，若存在承印物20，进行打印。若探测器检测不到承印物，喷墨头1不进行打印。所述探测器为红外线感应器、激光感应器等。

所述微处理器23用于接收检测机构的信号，并控制升降器8动作和喷墨头1的位置。

所述检测机构包括设置在横向支架两端的发射装置支架14与接收装置支架17、设置在发射装置支架14上的底部红外线发射装置22和顶部红外线发射装置13、设置在接收装置支架17并且与底部红外线发射装置22对应的底部红外线接收装置19、设置在接收装置支架17上并且与顶部红外线发射装置13对应的顶部红外线接收装置16，所述底部红外线发射装置22设置在顶部红外线发射装置13的下方，所述顶部红外线发射装置13发射出来的顶部红外线15与所述底部红外线发射装置22发射出来的底部红外线21处于同一平面，形成上、下两条平行线。所述接收装置支架17上还设置有红外线传感器9，所述红外线传感器9、顶部红外线发射装置13、顶部红外线接收装置16、底部红外线发射装置22、底部红外线接收装置19均与微处理器23连接。本实施例中采用两个红外线发射装置发出两条平行的红外线，但本发明的检测机构不局限于两个红外线发射装置，也可以采用一个红外线发射装置，承印物是上表面较为平整的蛋糕、饼干等食品，采用一个红外线发射装置发出一条红外线即可监控到承印物上表面与喷墨头的距离，采用一个红外线发射装置的成本低，采用两个红外线发射装置，控制精确，对于上表面不平整的承印物，能更精确地控制打印距离，保证了打印图案的质量。

所述底部红外线发射装置22与顶部红外线发射装置13发射出来的红外线的距离为4mm～10mm，优选5mm。所述喷墨头1与承印物20上表面的距离为4～7mm，优选为2mm。

所述喷墨头1与横向驱动电机通过钢丝同步带12连接驱动，所述横向支架3与纵向驱动电机通过钢丝同步带12连接驱动。

所述打印平台6上的升降器8为丝杆升降器。

如图5～图9所示，一种自动操作的食品打印系统，其包括操作装置、云端服务器24、控制中心25、显示装置和食品打印装置26；

所述打印装置包括底座7、设置在底座7上的打印平台6、打印机构和控制器；所述底座7上设置有设备支架5，所述打印机构设置在设备支架5上；

所述打印平台6底部设置有用于调节打印平台6高度的升降器8，所述控制器控制打印平台6的位置及打印机构打印，所述控制器控制打印平台包括调节打印平台6的初始位置，并控制升降器8从而对打印平台6位置进行调节，使承印物20上表面始终处于顶部红外线15和底部红外线21之间位置；所述控制器控制打印机构包括控制喷墨头1的位置和打印；通过驱动喷墨头1在横向支架3上滑移和驱动横向支架3在纵向导轨4上滑移，从而控制喷墨头1的位置。

所述操作装置包括通讯模块、输入模块、图片编辑模块和输出模块；所述操作装置为手机、平板电脑、笔记本电器等移动终端27。

所述通讯模块用于利用移动网络连接到云端服务器24；

所述输入模块用于选择承印物20和相应的打印图片，也可以拍照获得图处或在移动终端27内选择图片；

所述图片编辑模块用于编辑图片，编辑图片的大小、颜色；

所述输出模块用于将承印物和图片的数据传输至控制中心，并将信息通过显示装置显示；

所述控制中心25用于接收所述输出模块传输的承印物及相应的图片信息，并控制打印装置进行打印；所述控制中心25将接收到的承印物及相应图片信息传输至显示装置显示。

所述云端服装器24用于贮存产品信息、图片信息。

所述显示装置用于将产品信息、图片信息、价格和结算状态显示，所述显示装置为显示器、平板电脑等。

客人采用手机、平板电脑等移动终端27通过扫描二维码或输入网址的方式登录云端服务器24，浏览产品信息，并选择需要的产品，然后从网站或个人的移动终端27选择需要打印的图片，也可以拍照取得图片，将图片编辑成需要打印的尺寸，然后发送到控制器25。用户如果需要继续选择产品，可继续上述步骤，如果不再需要选择产品，即可选择结算，可以选择在线支付或现金支付，现金支付在柜台工作人员处取得支付码，完成结算。

控制器25接收到产品、图片信息和结算状态等信息，并在显示装置中显示，将控制食品打印装置26进行打印，将产品放置在打印平台6上，设置打印平台6的初始位置，使产品的上表面处于顶部红外线15与底部红外线21之间，由于产品上表面不平整，通过升降器8实时调节打印平台6的位置，以满足喷墨头1与产品上表面的距离保持在2mm。

本发明通过升降器实时控制打印平台的高度，使打印装置实现不同高度平面的打印，通过检测机构实时控制承印物上表面与喷墨头之间的位置，喷墨头以描点的形式进行图片打印，能实现在饼干、蛋糕、咖啡、啤酒等食品表面进行图案打印，而且可以任意选择图片，满足现代人个性化的要求。打印机构与打印平台独立设置，互不干涉，打印机构移动不影响打印平台的稳定性，提高了打印质量，通过检测机构严格控制喷墨头与承印物上表面的距离，进一步保证了打印的质量，而且打印速度快、对操作人员的要求不高，实现自动化打印。

本实施例所述食品打印装置及一种自动操作的食品打印系统的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种食品打印装置，包括底座、设置在底座上的打印平台、打印机构和控制器，其特征在于：还包括用于检测外部承印物上表面与喷墨头之间距离的检测机构；

所述底座上设置有设备支架，所述打印机构设置在设备支架上；

所述打印平台上设置有用于控制打印平台向上或向下移动的升降器；所述打印机构包括滑移机构、设置在滑移机构上的喷墨头和驱动机构，所述滑移机构包括纵向导轨和设置在纵向导轨上的横向支架，所述横向支架上设置有用于喷墨头横向滑移的横向导轨；

所述驱动机构包括驱动喷墨头沿横向导轨滑移的横向驱动电机和驱动横向支架沿纵向导轨滑移的纵向驱动电机；

所述喷墨头上设置有用于检测承印物的探测器，所述探测器检测到承印物并将检测信号传输至所述控制器，控制器接收检测信号并控制喷墨头打印；

所述控制器用于接收检测机构的信号并控制升降器和喷墨头的移动和打印。

2.根据权利要求1所述食品打印装置，其特征在于：所述检测机构包括垂直设置在横向支架两端的发射装置支架与接收装置支架、至少一个设置在发射装置支架上的红外线发射装置、设置在接收装置支架上并与红外线发射装置对应的红外线接收装置，所述红外线发射装置、红外线接收装置分别与控制器连接。

3.根据权利要求2所述食品打印装置，其特征在于：所述红外线发射装置包括竖直设置在发射装置支架上的底部红外线发射装置和顶部红外线发射装置，所述红外线接收装置包括与底部红外线发射装置对应的底部红外线接收装置和与顶部红外线发射装置对应的顶部红外线接收装置。

4.根据权利要求3所述食品打印装置，其特征在于：所述底部红外线发射装置与顶部红外线发射装置之间的距离为：4mm～10mm。

5.根据权利要求4所述食品打印装置，其特征在于：所述底部红外线发射装置与顶部红外线发射装置的距离优选为5mm。

6.根据权利要求1所述食品打印装置，其特征在于：所述喷墨头与驱动电机通过钢丝同步带连接驱动。

7.根据权利要求1所述食品打印装置，其特征在于：所述升降器为丝杠升降器。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述打印装置的自动操作的食品打印系统，其特征在于：包括操作装置、云端服务器、控制中心、显示装置和打印装置；

所述打印装置包括底座、设置在底座上的打印平台、打印机构和控制器；所述底座上设置有设备支架，所述打印机构设置在设备支架上；

所述打印平台底部设置有用于调节打印平台高度的升降器，所述控制器控制打印平台的位置及打印机构打印，所述控制器控制打印平台包括调节打印平台的初始位置，并控制升降器对打印平台位置进行调节，使承印物上表面始终处于顶部红外线和底部红外线之间位置；所述控制器控制打印机构包括控制喷墨头的位置和打印；

所述操作装置包括通讯模块、输入模块和输出模块；

所述通讯模块用于利用移动网络连接到云端服务器；

所述输入模块用于选择承印物及相应的打印图片；

所述输出模块用于将承印物和图片的信息传输至打印装置的控制中心，并将承印物和图片的信息通过显示装置显示；

所述控制中心用于接收输出模块发送的承印物和图片的信息，并控制打印装置打印；

所述云端服务器用于存贮产品信息和图片信息。

9.根据权利要求8所述一种自动操作的食品打印系统，其特征在于：所述操作装置还包括图片编辑模块，用于编辑图片的大小、颜色。

10.根据权利要求8所述一种自动操作的食品打印系统，其特征在于：所述操作装置为手机、平板电脑或电脑；所述控制中心为个人计算机，所述显示装置为与控制中心连接的显示器。