CN105167131A - 一种食品打印机的打印头 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品打印机技术领域，具体提供了一种食品打印机的打印头，包括料斗、横板、连接块、推料电动机、输料筒、螺杆、喷嘴，所述螺杆上固定连接有螺旋桨;料斗内部设置有滤网，滤网是放置于料斗内侧斜锥面上的，滤网将漏斗分隔为上下两层，滤网上开有通孔，螺杆贯穿穿过该通孔，且滤网沿螺杆轴向方向处在螺旋桨的下方。本发明具有使用寿命长，工作稳定可靠，打印精度高，使用成本低，从而采用该打印头的打印机方便推广应用的优点。

Description

一种食品打印机的打印头

技术领域

本发明属于食品打印机技术领域，具体涉及一种食品打印机的打印头。

背景技术

3D打印技术是一种通过将原材料层层堆叠形成零件和产品的方法，同传统减材制造方法相比，无需复杂的机械加工或采用模具，3D打印技术能够高效制造出任意复杂形状的零件。目前，3D打印技术开始在机械制造、教育、医疗、艺术等各行各业逐步得到应用，3D打印技术可以制造的产品包括飞机、汽车零部件，人体骨骼，人体器官等。未来3D打印技术必将同更多行业结合，得到更为广泛的应用。

食品是国计民生的基础，随着社会的发展，人们对食品的要求不再仅仅是吃饱，开始追求食品的个性和多样性。单纯依靠人工制作难以满足消费者对食品个性化的需求，将3D打印技术同食品加工相结合，自动加工得到个性化食品，具有广阔的应用前景。

但是目前的食品打印机的食品打印精度都不够理想，不能满足人们的审美标准，而食品打印机的打印头是造成食品打印精度不足的重要原因，究其根本原因是因为现在的食品打印机的打印头仅仅是起一个食品原料容器的作用，在控制作用下定量的挤出供给食品原料而已，这样的打印头一旦遇到食品原料的材质不均匀，或是食品原料中有大颗粒杂质的情况，不仅导致的是打印出的食品精度都不够理想，不能满足人们的审美标准，更严重的是会造成喷嘴堵塞，料筒被硬物杂质刮蹭，以及送料机构的零部件如螺杆的磨损，大大降低了打印机打印头的使用寿命，这也是造成食品打印机难以推广应用的重要原因。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中打印机的打印头面对食品原料不均匀，甚至有硬物杂质导致打印出的食品精度都不够理想，甚至会造成喷嘴堵塞，料筒被硬物杂质刮蹭，以及送料机构的零部件如螺杆的磨损，大大降低了打印机打印头的使用寿命的问题。

为此，本发明提供了一种食品打印机的打印头，包括料斗、横板、连接块、推料电动机、输料筒、螺杆、喷嘴，所述螺杆上固定连接有螺旋桨;料斗内部设置有滤网，滤网是放置于料斗内侧斜锥面上的，滤网将漏斗分隔为上下两层，滤网上开有通孔，螺杆贯穿穿过该通孔，且滤网沿螺杆轴向方向处在螺旋桨的下方。

所述输料筒的外壁设置有加热单元。

所述料斗的外壁设置有加热单元。

所述加热单元为加热膜。

所述输料筒的外壁设置有第一温度传感器。

所述料斗的外壁设置有第二温度传感器。

所述螺杆的螺纹是等距螺纹。

本发明的有益效果：

1）本发明通过在螺杆上固定连接有螺旋桨，且在料斗内部设置有滤网。不仅提高了食品原料的纯洁度，从而保证打印出的食品的精度，从而满足人们的审美标准，更重要的是避免了喷嘴堵塞，通过将杂质过滤掉后，料筒可以避免被硬物杂质刮蹭，同时送料机构的零部件如螺杆也会降低磨损度，大大增加了打印机打印头的使用寿命。

2）本发明通过分别在输料筒的外壁、料斗的外壁设置加热单元，在打印奶油、果酱等流体类食物以外，通过设置加热单元后也可以打印巧克力等常温环境下是固态的食品原料，同时可以避免食品原料冷却凝结，进而影响打印头的正常出料工作的问题，保证该食品打印机的打印头工作的稳定可靠性与多用途性。

3）本发明的加热单元选用加热膜，加热膜相比传统环形加热器不仅成本大大减少，而且可以根据输料筒或料斗的形状自由贴附，是非常灵活且使用成本极低的操作方式，有利于本发明对食品打印机的推广应用。

4）本发明输料筒、料斗的外壁分别设置第一温度传感器、第二温度传感器，方便对温度的及时监控，从而将温度控制在合理的要求范围内，可以提高该食品打印机的打印头打印精度。

5）本发明选用螺杆的螺纹是等距螺纹。等距螺纹加工方便，无需特殊加工设备，所以使用及维护成本低，通过降低了使用成本，可以极大促进食品打印机的推广应用，从而造福人们的生活。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明打印头的整体结构示意图。

图2是本发明打印头的连接块结构示意图。

图3是本发明打印头的漏斗结构示意图。

图4是本发明打印头的螺杆结构示意图。

附图标记说明：1、料斗；2、横板；3、连接块；4、推料电动机；5、输料筒；6、螺杆；7、喷嘴；8、滤网；9、螺旋桨。10、第一温度传感器、11、第二温度传感器。

具体实施方式

实施例1：

如图1，图2，图3所示，传统食品打印机的打印头，包括料斗1、横板2、连接块3、推料电动机4、输料筒5、螺杆6、喷嘴7，料斗1用于盛装食物原料，常见料斗形状为圆台形，料斗1上部带有环形翻边，横板2通过螺钉固定在料斗1上方的环形翻边上。横板2上固定连接有连接块3，如图2所示，连接块3为倒U型板材，其用于固定推料电动机4。推料电动机4通过螺钉固定在连接块3上，推料电动机4的转轴通过联轴器连接螺杆6，料斗1下方通过螺纹连接有输料筒5，用于输送食物原料，输料筒5头部通过螺纹连接有喷嘴7，喷嘴7下端为圆形开口，开口喷出食品原料，螺杆6贯穿于料斗1悬空伸入于输料筒5内部，如图1、图4所示，当推料电动机4旋转时，螺杆6会随着推料电动机4的转轴同步旋转，在螺杆6螺纹的作用下驱动食物原料向输料筒5下部方向运动，从喷嘴7中挤出，通过控制推料电动机4的转速与方向控制打印头的食品原料供给量，完成食品打印工作。

本发明在上述传统食品打印机打印头的基础上，提供了一种食品打印机的打印头，它包括料斗1、横板2、连接块3、推料电动机4、输料筒5、螺杆6、喷嘴7，所述螺杆6上固定连接有螺旋桨9;料斗1内部设置有滤网8，滤网8是放置于料斗1内侧斜锥面上的，滤网8将漏斗1分隔为上下两层，滤网8上开有通孔，螺杆6贯穿穿过该通孔，且滤网8沿螺杆6轴向方向处在螺旋桨9的下方。

当推料电动机4转动时，该螺旋桨9会随螺杆6一同旋转，从而搅拌食品原料，提高食品的流动性，尤其是遇到食品原料的材质不均匀，或是食品原料中有块状结构、大颗粒的情况，通过螺旋桨9的转动作用可以打碎大颗粒食品原料，而且打碎该食品原料来自螺杆6上或推料电动机4转轴旋转作用产生的力量，无需外界附加的打碎力量，可以自给自足，有效保证食品原料被打碎均匀。

考虑到食品原料在供给时可能有难以打碎或打碎不了的杂质，通过设置的滤网8将漏斗1分隔为上下两层，且在滤网8开设通孔，螺杆6贯穿该通孔，滤网8根据食品原料的不同选择不同的过滤密度，当然，滤网8也可固定连接在螺杆6上或推料电动机4转轴上随其一起转动，通过设置滤网8可以有效过滤食品原料中难以用螺旋桨9打碎的杂质，不仅提高了食品原料的纯洁度，从而保证打印出的食品的精度，从而满足人们的审美标准，更重要的是避免了喷嘴堵塞，通过将杂质过滤掉后，料筒可以避免被硬物杂质刮蹭，同时送料机构的零部件如螺杆也会降低磨损度，大大增加了打印机打印头的使用寿命。

实施例2：

本发明在实施例1中描述的食品打印机的打印头所用的食品原料可以是奶油、果酱等流体类食物，也可以是液态的巧克力，但是常温下巧克力是固态的，添加液态巧克力还需要事先对其加热，费时费力，为了打印在常温状态下是固体的食品，如巧克力等，所以本发明在实施例1的基础上，本发明在所述输料筒5的外壁设置有加热单元。常见的加热单元如环形加热器、电阻丝等，考虑到安装操作的方便性与使用成本等原因，在此本发明所述加热单元为加热膜，选用加热膜进行对输料筒5的加热，可以避免食品原料冷却凝结，影响打印头的正常出料工作，加热膜相比传统环形加热器不仅成本大大减少，而且可以根据输料筒5的形状自由贴附，毕竟输料筒5不一定非得是圆筒形，所以传统的环形加热器会把料筒的形状也固定限制住了，可见采用加热膜是非常灵活且使用成本极低的操作方式，有利于本发明对食品打印机的推广应用。

实施例3：

为了使本发明这种食品打印机的打印头对食品原料具有更好的加热保温效果，在以上实施例的基础上，本发明在所述料斗1的外壁设置有加热单元。常见的加热单元如环形加热器、电阻丝等，考虑到安装操作的方便性与使用成本等原因，在此本发明所述加热单元为加热膜，选用加热膜进行对料斗1的加热，可以避免食品原料冷却凝结，影响打印头的正常出料工作，加热膜相比传统电加热棒不仅成本大大减少，而且可以根据料斗1的形状自由贴附，从而增大料斗1的加热接触面积，毕竟料斗1不一定非得是圆锥形，所以传统的电加热棒会把料斗1的形状也固定限制住了，可见采用加热膜是非常灵活且使用成本极低的操作方式，有利于本发明对食品打印机的推广应用。

实施例4：

为了进一步优化本发明这种食品打印机的打印头，在以上实施例的基础上，如图1所示，本发明在所述输料筒5的外壁设置有第一温度传感器10；或本发明在所述料斗1的外壁设置有第二温度传感器11。这两个温度传感器可以实时将测量输料筒5和料斗1的温度数据反馈给温度显示主板，以便于对加热温度进行控制，从而使本发明可以针对不同食品原料在不同打印阶段都可以控制在理想的工作温度中，从而打印出更完美的食品，换言之，也是提高了本发明食品打印机的打印精度，有利于本发明的推广应用。该温度传感器以及反馈手段方式都是现有技术，在此不再赘述。

实施例5：

传统食品打印机的打印头采用的转动螺杆都是不等距的，甚至是螺纹外径都是不等长的，这种螺杆的加工难度大，一般需要特殊加工设备如五轴联动的数控机床才能加工出来，造成使用及维护成本非常高，这也是造成食品打印机由于部件选用成本过大难以推广使用的重要原因，本发明出于对食品打印机的推广应用目的，在以上实施例的基础上，在此本发明所述螺杆6的螺纹是等距螺纹。等距螺纹加工方便，无需特殊加工设备，所以使用及维护成本低，通过降低了使用成本，可以极大促进食品打印机的推广应用，从而造福人们的生活。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (7)

1.一种食品打印机的打印头，包括料斗（1）、横板（2）、连接块（3）、推料电动机（4）、输料筒（5）、螺杆（6）、喷嘴（7），其特征在于：所述螺杆（6）上固定连接有螺旋桨（9）;料斗（1）内部设置有滤网（8），滤网（8）是放置于料斗（1）内侧斜锥面上的，滤网（8）将漏斗（1）分隔为上下两层；滤网（8）上开有通孔，螺杆（6）贯穿穿过该通孔，且滤网（8）沿螺杆（6）轴向方向处在螺旋桨（9）的下方。

2.如权利要求1所述的食品打印机的打印头，其特征在于：所述输料筒（5）的外壁设置有加热单元。

3.如权利要求1或2所述的食品打印机的打印头，其特征在于：所述料斗（1）的外壁设置有加热单元。

4.如权利要求3所述的食品打印机的打印头，其特征在于：所述加热单元为加热膜。

5.如权利要求4所述的食品打印机的打印头，其特征在于：所述输料筒（5）的外壁设置有第一温度传感器（10）。

6.如权利要求4所述的食品打印机的打印头，其特征在于：所述料斗（1）的外壁设置有第二温度传感器（11）。

7.如权利要求1或2所述的食品打印机的打印头，其特征在于：所述螺杆（6）的螺纹是等距螺纹。